CN1719689A - 马达的定子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种马达的定子装置，是由至少一第一硅钢片及至少一第二硅钢片堆叠而成，该第一、第二硅钢片各具有数个极臂，于该极臂一端形成极齿部，且该极齿部垂直该极臂延伸方向且对称形成有一第一端侧及一第二端侧；该第二硅钢片的该极齿部的第一端侧形成一截角，使马达转子其相对该极齿部的一磁性中心偏向该第二端侧。本发明易于形成起动偏位，能以简单方式弹性调整起动偏位角度同时能确保马达效率。

Description

马达的定子装置

【技术领域】

本发明是关于一种马达的定子装置，尤有关一种易于形成起动偏位的马达的定子装置。

【背景技术】

习知的单相或双相直流无刷马达，为使转子易于起动，会设法改变硅钢片的磁作用面以产生不均的磁力，藉以形成起动偏位来避免转子起动时的旋转死角(dead angle)问题。

图1为一示意图，显示形成直流马达起动偏位的习知方式。如图1所示，定子100的极齿部104的左右两个端侧其中一端侧具有一个切面，使极齿部104具有切面的端侧与转子102的间距D大于另一端侧与转子102的间距d。如此极齿部104两侧与转子102间因磁阻不同而产生不均的磁力，藉以形成起动偏位。如图2所示，习知方式除可如图2(a)制造出切面外，亦可采用如图2(b)制造出两侧不等的弧面、或图2(c)制造段差面方式，使极齿部104两端侧与转子102间距产生差异，达到形成起动偏位的目的。

然而，无论形成切面、不等弧面或段差面，习知形成起动偏位的方式皆会使定子100的磁作用面与转子102的间距增大，如此通电激磁后定子100的磁作用面与转子102上的永久磁铁(未图示)间的感应明显降低(因磁力作用与距离平方成反比)，导致马达扭力降低。又，若该间距控制不佳时，极容易造成马达的起动控制不良。

再者，若该起动偏位角度需依转速、负载或起动电压调整时，习知方式无法弹性调整而需重新开模再制造出具有不同间距的硅钢片，大幅增加制造成本及时间。

【发明内容】

因此，本发明的目的在于提供一种易于形成起动偏位的马达的定子装置，其能以简单方式弹性调整起动偏位角度同时能确保马达效率，而可完全避免习知起动偏位设计所导致的问题。

基于上述目的，本发明提供一种马达的定子装置，其特征在于：是由至少一第一硅钢片及至少一第二硅钢片堆迭而成，该第一、第二硅钢片各具有数个极臂，于该极臂一端形成极齿部，且该极齿部垂直该极臂延伸方向且对称形成有一第一端侧及一第二端侧；该第二硅钢片的该极齿部的第一端侧形成一截角，使马达转子其相对该极齿部的一磁性中心偏向该第二端侧。

所述的马达的定子装置，其特征在于：该第二硅钢片截角的断面是与该极臂延伸方向平行。

所述的马达的定子装置，其特征在于：形成有该截角的该第二硅钢片是两两相邻迭置。

所述的马达的定子装置，其特征在于：该第一及该第二硅钢片是迭置为该第二硅钢片于沿堆迭方向的上半部中的数量与于下半部中的数量不同，以对该马达转子形成一轴向磁压力量。

所述的马达的定子装置，其特征在于：该马达定子装置相对该马达转子的磁作用面是由该第一硅钢片及该第二硅钢片的外周缘所构成。

本发明还提供一种马达的定子装置，其特征在于：是由数个硅钢片迭置形成，该硅钢片各具有数个极臂，于该极臂一端形成极齿部，且各该硅钢片其中心至该极齿部外周缘的距离相同；其中部分该硅钢片的该极齿部一端侧形成有截角，且该数个硅钢片是堆迭使沿该极臂中心线垂直均分堆迭的该极齿部为两半部时，该两半部的磁作用面面积不等。

所述的马达的定子装置，其特征在于：该硅钢片截角的断面是与该极臂延伸方向平行。

所述的马达的定子装置，其特征在于：形成有该截角的该部分硅钢片是两两相邻迭置。

所述的马达的定子装置，其特征在于：具有截角的该硅钢片于沿堆迭方向上半部中的数量与于下半部中的数量不同，以对该马达转子形成一轴向磁压力量。

本发明还提供一种马达的定子装置，具有数个极齿部，该极齿部外周缘与该马达定子的中心距离相同，其特征在于：

该极齿部的一端侧形成有至少一截角、至少一缺口或者至少一穿孔。

本发明的马达的定子装置，因各个硅钢片其极齿部外周缘至硅钢片中心的距离相同，故堆迭后的定子结构其各个硅钢片能与转子保持相同的小间隙，而能产生较大扭力并提升马达效率。

再者，因本发明是利用两组硅钢片来堆迭出定子装置，而该两组硅钢片是预先设计为差别仅在截角的有无，因此当起动偏位角需依转速、负载或起动电压调整时，本发明仅需于堆迭时调整第一硅钢片及第二硅钢片的数量，即可立即改变两半部的磁作用面积达到弹性调整起动偏位角的目的，明显可获得节省制造成本及时间的功效；且当设计使具有截角的第二硅钢片于沿堆迭方向上半部中的数量与于下半部中的数量不同时，即可使堆迭后的定子结构其上半部及下半部对转子的磁作用力产生差异，而能对转子产生一沿马达轴向的磁压力量，减少转子转动时的轴向偏移。

【附图说明】

图1为一示意图，显示形成直流马达起动偏位的习知方式。

图2(a)、2(b)、2(c)分别显示于极齿部制造出切面、弧面或段差面的习知起动偏位形成方式示意图。

图3(a)及3(b)为立体示意图，显示构成本发明马达定子结构的两组硅钢片构件。

图4为一立体示意图，显示依本发明的第一硅钢片及第二硅钢片堆迭形成的马达定子结构。

图5为沿图4的A-A线横断而得的剖面图。

图6(a)、6(b)为示意图，显示本发明硅钢片堆迭方式的变化例。

图7为显示本发明第二硅钢片的一变化例的立体示意图。

图8为显示本发明第二硅钢片的另一实施例的立体示意图。

【具体实施方式】

图3(a)及图3(b)为立体示意图，显示构成本发明马达的定子装置的两组硅钢片构件。依本发明的马达定子结构，是由如图所示的第一硅钢片10及第二硅钢片20堆迭而成。硅钢片10设有一中心孔12，该中心孔12的径向设有成幅射状延伸的四个极臂14用以让线圈(未图示)缠绕于其上，且在极臂14终端于垂直其延伸方向的一切向形成扩大的极齿部16，极齿部16的外周缘18即构成与转子感应的磁作用面。

第二硅钢片20同样具有中心孔22、四个极臂24、于切向形成的极齿部26，其形状与第一硅钢片10相同且其中心至极齿部外周缘28的距离R亦设计为与第一硅钢片相同。两组硅钢片的差别在于第二硅钢片其极齿部26垂直极臂24延伸方向对称形成的端侧26a及端侧26b中，于其中一端侧(例示为端侧26a)形成有一截角。

于此实施例中，极齿部端侧26a上的截角其断面是与极臂24的延伸方向平行，以便于形成，同时截角大小并不限定，可视实际需要弹性调整。再者，极臂14及24的数目虽例示为四个，但其数目完全视马达极数变化而并不限定。

图4为一立体示意图，显示依本发明的第一硅钢片10及第二硅钢片20堆迭形成的马达定子结构30。

如图4所示，依本实施例的马达定子结构30，是采用前述预先设计的两组硅钢片，将两个具有截角的第二硅钢片20堆迭于两个不具截角的第一硅钢片10上，再以线圈34缠绕于极臂上形成。当两组硅钢片堆迭一起后，各个硅钢片的极齿部外周缘38迭合形成一与转子产生磁交互作用的磁作用面。图5为沿图4的A-A线横断而得的剖面图，请参考图5，当由极臂中心线P沿马达轴向将堆迭后的极齿部垂直均分成的两半部来看，左半部I的磁作用面积因第二硅钢片20具有截角而小于右半部II的磁作用面积，因此转子32的磁性中心会如图4所示，由极臂中心线延伸方向(P方向)相对该极齿部36朝磁作用面积较大的右半部II(即不具截角的端侧)偏移至Q方向，以达到磁性回路平衡，而形成一起动偏位角θ。

因此，藉由本发明的设计，因各个硅钢片其极齿部36外周缘38至硅钢片中心的距离均相同，故堆迭后的定子结构其各个硅钢片能与转子保持相同的小间隙，而能产生较大扭力并提升马达效率。

再者，因本发明是利用两组硅钢片来堆迭出定子结构，而该两组硅钢片是预先设计为差别仅在截角的有无，因此当起动偏位角θ需依转速、负载或起动电压调整时，本发明仅需于堆迭时调整第一硅钢片10及第二硅钢片20的数量，即可立即改变左半部I及右半部II的磁作用面积来弹性调整起动偏位角θ，完全不需如习知技术般，需重新开模另外制造具不同间距的硅钢片来调整起动偏位角θ。故依本发明的设计，于调整起动偏位角大小时深具弹性且明显可获得节省制造成本及时间的功效。

再者，如图5所示的硅钢片堆迭方式，因设计使第一硅钢片10堆迭在下半部而具有截角的第二硅钢片20堆迭在上半部，故堆迭后的马达定子结构底部对转子的磁作用力较顶部为大，而能对转子产生一沿马达轴向的向下的磁压力量，减少转子可能产生的轴向位移。亦即，因本发明是利用两组硅钢片来堆迭出定子结构，而该两组硅钢片是预先设计为差别仅在截角的有无，当具有截角的第二硅钢片于沿堆迭方向上半部中的数量与下半部中的数量不同时，即可使堆迭后的定子结构其上半部及下半部对转子的磁作用力产生差异，而能对转子产生一沿马达轴向的磁压力量，减少转子转动时的轴向偏移。

依本发明的设计，两组硅钢片的个别数目及堆迭方式完全不限定，仅需能达到由极臂中心线P垂直均分堆迭后的极齿部时，其左半部I及右半部II的磁作用面积不等以产生起动偏位角的效果即可。如图6所示，例如可如图(a)将同具截角的第二硅钢片20两两相邻配置，或如图(b)所示将第二硅钢片20与第一硅钢片10交错配置均可。

图7为显示本发明第二硅钢片的一变化例的立体示意图。如图7所示，本发明的马达定子结构亦可由第一硅钢片10及第二硅钢片40堆迭而成。第二硅钢片40和第一硅钢片10同样具有中心孔42、四个极臂44、于切向形成的极齿部46，其形状及中心至极齿部外周缘的距离R均设计为与第一硅钢片10相同。两组硅钢片的差别在于硅钢片40其极齿部46一端侧形成一缺口48而使该端侧表面产生沿轴向的段差部分。因此，当利用两组硅钢片来堆迭出定子结构，于堆迭时调整第一硅钢片10及第二硅钢片40的数量，同样可获得改变堆迭出的定子结构其左半部I及右半部II的磁作用面积不同的本发明效果，达到弹性调整起动偏位角θ的目的。再者，亦可如图8所示，将第二硅钢片50设计为于其极齿部56的一端侧形成贯穿磁作用面的一穿孔58，同样可达到调整极齿部56外周缘左右两端侧的磁作用面积的效果。

亦即，本发明在两组硅钢片其中心至极齿部外周缘的距离R均相同的设计前提下，于其中一组硅钢片的一端侧形成截角、缺口、穿孔或其他类似构造，均可获得调整该硅钢片左右两端侧的磁作用面积的效果。故当利用该两组硅钢片来堆迭出定子结构时，可轻易达成使堆迭出的定子结构其左半部及右半部的磁作用面积不等、同时维持与转子间的相同间隙的目的。当然，该截角、缺口、穿孔构造的位置及数量并不限定，而可视实际需求加以变化。

以上所述仅为举例性，而非为限制本发明的保护范围，任何根据本发明进行的等效修改或变更，均应包含于本发明的保护范围的内。

Claims (10)

1.一种马达的定子装置，其特征在于：是由至少一第一硅钢片及至少一第二硅钢片堆迭而成，该第一、第二硅钢片各具有数个极臂，于该极臂一端形成极齿部，且该极齿部垂直该极臂延伸方向且对称形成有一第一端侧及一第二端侧；该第二硅钢片的该极齿部的第一端侧形成一截角，使马达转子其相对该极齿部的一磁性中心偏向该第二端侧。

2.如权利要求1所述的马达的定子装置，其特征在于：该第二硅钢片截角的断面是与该极臂延伸方向平行。

3.如权利要求1所述的马达的定子装置，其特征在于：形成有该截角的该第二硅钢片是两两相邻迭置。

4.如权利要求1所述的马达的定子装置，其特征在于：该第一及该第二硅钢片是迭置为该第二硅钢片于沿堆迭方向的上半部中的数量与于下半部中的数量不同，以对该马达转子形成一轴向磁压力量。

5.如权利要求1所述的马达的定子装置，其特征在于：该马达定子装置相对该马达转子的磁作用面是由该第一硅钢片及该第二硅钢片的外周缘所构成。

6.一种马达的定子装置，其特征在于：是由数个硅钢片迭置形成，该硅钢片各具有数个极臂，于该极臂一端形成极齿部，且各该硅钢片其中心至该极齿部外周缘的距离相同；其中部分该硅钢片的该极齿部一端侧形成有截角，且该数个硅钢片是堆迭使沿该极臂中心线垂直均分堆迭的该极齿部为两半部时，该两半部的磁作用面面积不等。

7.如权利要求6所述的马达的定子装置，其特征在于：该硅钢片截角的断面是与该极臂延伸方向平行。

8.如权利要求6所述的马达的定子装置，其特征在于：形成有该截角的该部分硅钢片是两两相邻迭置。

9.如权利要求6所述的马达的定子装置，其特征在于：具有截角的该硅钢片于沿堆迭方向上半部中的数量与于下半部中的数量不同，以对该马达转子形成一轴向磁压力量。

10.一种马达的定子装置，具有数个极齿部，该极齿部外周缘与该马达定子的中心距离相同，其特征在于：

该极齿部的一端侧形成有至少一截角、至少一缺口或者至少一穿孔。

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