CN1417921A - 模块化定子结构 - Google Patents
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Abstract
一种模块化定子结构，主要由导磁材料所制成的基座，以及复数个铁芯模块所构成。复数个铁芯模块分别对应于基座表面上所凹设的复数个固定槽。铁芯模块包括一导磁材料所制成的铁芯块、一绝缘衬套、及一线圈。且复数个铁芯模块可弹性组合于导磁基座上以作多样变化组合，并可快速组装于导磁基座上，以降低设计制造成本。
Description
技术领域
本发明是关于一种模块化定子结构，尤其是指一种通用于电动机或发电机的定子结构。
背景技术
公知的电动机或发电机的定子结构是依需求容量大小及转速等来设计出所需的极数，并依该所需的极数来制作。传统预定极数的定子是以铸造一体成型，或以一片一片厚度约为0.5mm-0.35mm铁芯片(或硅钢片)相互堆叠后铆合而成。然而，上述公知定子制造完成后便已具有预定数量的极数，若欲增加或减少极数必需重新开模，使得制造者花费成本高昂缺乏弹性，而且原本的设备不能加以利用，造成资源浪费与增加设计制造成本。
发明内容
本发明的主要目的是在提供一种模块化定子结构，以便能将复数个铁芯模块弹性组合于导磁基座上，可作多样变化组合。
本发明的另一目的是在提供一种模块化定子结构，以便能将复数个铁芯模块快速组装于导磁基座上，以降低设计制造成本。
为达成上述的目的，本发明主要包括：
一基座，由导磁材料所制成，该基座表面上凹设有复数个固定槽；以及复数个铁芯模块，分别对应并固设于该等固定槽内，每一铁芯模块包括一铁芯块、一绝缘衬套、及一线圈，该铁芯块由导磁材料所制成，铁芯块上段形成一导磁面，中段套设有该绝缘衬套，该绝缘衬套外周缠绕有该线圈，该铁芯块并以其下段固设于该固定槽内。
其中该基座是一回盘体，且该等固定槽是沿环状间隔设置，也可是一长条体，且该等固定槽是沿直线间隔设置。
该基座是由钢铁材制成。
该铁芯块的导磁面是沿轴向设置。
该铁芯块的导磁面是沿径向设置。
该铁芯块是由复数个硅钢片叠合而成或由铁粉压制而成。
该绝缘衬套是由塑胶材质或电木制成。
为进一步了解本发明的结构、特征及其目的，以附图及较佳具体实施例对本发明作详细说明。
附图说明
图1是本发明第一实施例立体分解图；
图2是本发明第一实施例的铁芯模块分解图；
图3是本发明第一实施例的剖视图；
图4a-4f是本发明第一实施例各种铁芯块形状；
图5a-5f是本发明第一实施例利用铁粉压合成块或纯铁块制成铁芯块；
图6a-6c是本发明第一实施例搭配各种转子立体图；
图7是本发明第二实施例的立体分解图；
图8是本发明第二实施例的各种铁芯块形状；
图9是本发明第二实施例搭配各种转子立体图；
图10是本发明第三实施例的立体分解图；
图11是本发明第三实施例的剖视图；
图12是本发明第四实施例的侧视图；
图13是本发明第五实施例的立体分解图；
图14a，14b是图2铁芯模块的另二种态样；
图15是本发明第六实施例的剖视图；
图16是本发明第七实施例的剖视图；
图17是本发明第八实施例的剖视图。
具体实施方式
有关本发明的模块化定子结构的第一较佳实施例，是以一电动机(马达)的定子结构为例加以说明，请先参照图1所示的立体分解图，其主要由基座21与六个铁芯模块3所组成。
前述的基座21是由钢铁材等导磁性材料所制成，且其形状为一圆盘体，并在基座21表面上沿环状间隔凹设六个固定槽22。六个铁芯模块3分别对应组设于基座21表面上的六个固定槽22，且此基座21可与转子81搭配而成为一马达。
图2是显示前述的铁芯模块3的细部分解图，铁芯模块3是由铁芯块31、绝缘衬套32、以及线圈33所组成。本例中铁芯块31是由复数个硅钢片310叠合而成，且铁芯块31的上段311形成一轴向设置的导磁面314，以便与转子81的中心轴(如图1)同一方向，中段312套设由塑胶材质制成的绝缘衬套32，并在绝缘衬套32的外周缠绕线圈33，以便当通电流后能产生磁场。下段为固定部313，固定部313是以紧配方式冲压固设于基座21上的固定槽22。当然，亦可以使用螺丝、插栓、焊接等其他等效固定方式加以结合。
在图1中所显示的基座21，其中心设有一轴孔20，轴孔20是供对应转子81的中心轴穿设，以组装转子81。其中，转子81的下方设有复数个永久磁铁810，用以与铁芯模块3交互感应而促使转子81转动，且永久磁铁810是位于铁心模块3的上方，并相对于铁芯块31的导磁面314。
图3是显示前述的实施例的剖视图，可发现转子81的中心轴贯穿底座21的轴孔20，以便组装于其上，而铁芯模块3以铁芯块31的固定部313固设于基座21上的固定槽22。
因此，本例的模块化定子结构是以复数个铁芯模块3弹性组合于导磁基座21上，以作多样变化组合。且复数个铁芯模块3可快速组装于导磁基座21上，以降低设计制造成本。
图4a-4f是显示其他六种叠层式铁芯块38，39，34，35，36，37的形状，但不以此为限，读者均可依照需求而设计成各种不同形状。此外，铁芯块当然可以使用其它方式制成，例如由铁粉压制而成或由纯铁块等制成。
图5a-5f是显示前述的由铁粉压制而成或由纯铁块等制成的铁芯块41，42，43，44，45，46六种态样，当然，其形状亦不以此为限。而上述的定子结构亦可搭配其它种类转子以组成另一种马达。
图6a-6c即显示与不同种类转子搭配情形，搭配图6a的铝压铸转子82，可成为一感应马达；搭配图6b的凸极转子83，可成为一磁阻马达；搭配图6c的转子84，可成为一直流无刷马达等。
有关本发明的模块化定子结构的另一较佳实施例，敬请参照图7所示的感应马达的立体分解图，其构成方式与前一实施例大部份相同；惟铁芯模块3’中的铁芯块37，其导磁面374朝向径向设置，即该导磁面374面向铝压铸转子85的中心轴，请注意铝压铸转子85组设于六个铁芯模块3’所围绕的空间内部，使得铝压铸转子85的感应磁极850相对朝向导磁面374，而能感应铝压铸转子85转动，由于模块化关系，亦可达成前述实施例的功能目的。
图8a-8f所显示的，为前述铁芯块37可由复数个其他形状的硅钢片370，371，372，373，374，375，376叠合而成。本例的定子亦可搭配不同转子成为不同种类的马达。
图9a及9b即显示上述的不同转子以搭配成其他种类，马达，搭配图9a的凸极转子86，可成为一磁阻马达；搭配图9b的转子87，可成为一直流无刷马达。
有关本发明的模块化定子结构的再一较佳实施例，敬请参照图10所示的立体分解图及图11所示的剖面图。本实施例为一线性马达的构成形式，是将基座25改为一长条体，且在基座25表面上的固定槽26为沿直线间隔设置。铁芯模块3的结构与第一实施例中的铁芯模块3相同，惟本实施例的转子88亦配合改成一长条体并位于铁芯模块3上方，转子88的永久磁铁880分布于铁芯块31的导磁面314正上方。因此，永久磁铁880与铁芯块31交互感应，使得长条形转子88呈线性运动。
图12是显示有关本发明的模块化定子结构的线性马达另一较佳实施例，转子89设于基座27的一侧(或二侧)，且位于其上的永久磁铁890与铁芯块31的一侧(或二侧)的导磁面314’相对，其中，铁芯块31固设于直线间隔设置于基座27表面上的固定槽28。如此，亦可使左右的一或二长条转子呈线性运动。
图13是显示有关本发明的模块化定子结构的线性马达再一较佳实施例，转子90呈一冂字型位于基座29的上方，永久磁铁900亦呈冂字型并间隔分布于转子90内壁，并相应对应于基座29的固定槽30上的铁芯块31的三个导磁面314，314’，使得感应所产生的磁力增加，以加大马力的容量。
图14是显示本发明绝缘衬套与线圈其他种搭配型态，其改以二相反绕线方向的线圈331、332分别缠绕于单一绝缘衬套32上，能依不同时相分别通电于线圈331、或332上，以感应铁芯块31形成不同方向的磁场。图14b更改以线圈331’，332’分别缠绕于绝缘衬套321，322之上，以利于组装作业。
图15是由两个图3的转子81反向结合成一中央转子811，并将二定子11分设于轴向二侧以形成二层结构。其二转子81结合方式可利用螺丝钉予以锁固，或铆接、焊接、扣接等其他等效固定方式固定在一起。上述二层结构亦可改将二定子基座结合在一起并设于中间，二转子改设于轴向二侧，以包围在中间部位的定子。同理，亦可设成三层、四层、或可依实际需要加多到多层结构。
图16是由图7的二定子12反向结合而成，而转轴上的二转子851分别设于二端且以径向对应于导磁面。当然，由于本发明的模块化设计，马达的定子与转子的搭配情形亦可增为三层、四层、或多层结构。
图17是为三层式线性马达，是将如图11的定子13反向结合成第一、二层，并将第二、三层的转子881结合成一体。因此，本发明因为可将各层分别形成模块化的缘故，故而图15、16、及图17亦可依照马达容量大小或转速的需求，而将马达扩增为四层、五层、至多层的马达。
应注意的是，上述诸多实施例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
Claims (9)
1.一种模块化定子结构，其特征在于，主要包括：
一基座，由导磁材料所制成，该基座表面上凹设有复数个固定槽；以及
复数个铁芯模块，分别对应并固设于该等固定槽内，每一铁芯模块包括一铁芯块、一绝缘衬套、及一线圈，该铁芯块由导磁材料所制成，铁芯块上段形成一导磁面，中段套设有该绝缘衬套，该绝缘衬套外周缠绕有该线圈，该铁芯块并以其下段固设于该固定槽内。
2.如权利要求1所述的模块化定子结构，其特征在于，其中该基座是一圆盘体，且该等固定槽是沿环状间隔设置。
3.如权利要求1所述的模块化定子结构，其特征在于，其中该基座是一长条体，且该等固定槽是沿直线间隔设置。
4.如权利要求1所述的模块化定子结构，其特征在于，其中该基座是由钢铁材制成。
5.如权利要求1所述的模块化定子结构，其特征在于，其中该铁芯块的导磁面是沿轴向设置。
6.如权利要求1所述的模块化定子结构，其特征在于，其中该铁芯块的导磁面是沿径向设置。
7.如权利要求1所述的模块化定子结构，其特征在于，其中该铁芯块是由复数个硅钢片叠合而成。
8.如权利要求1所述的模块化定子结构，其特征在于，其中该铁芯块是由铁粉压制而成。
9.如权利要求1所述的模块化定子结构，其特征在于，其中该绝缘衬套是由塑胶材质制成。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 01141589 CN1417921A (zh) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | 模块化定子结构 |
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| CN 01141589 CN1417921A (zh) | 2001-11-09 | 2001-11-09 | 模块化定子结构 |
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| CN1417921A true CN1417921A (zh) | 2003-05-14 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1685585B (zh) * | 2002-08-16 | 2010-05-12 | 雅马哈发动机株式会社 | 旋转电机 |
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2001
- 2001-11-09 CN CN 01141589 patent/CN1417921A/zh active Pending
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