CN201499112U - 磁浮电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型关于一种磁浮电机，其包含一固定部、一定子及一转子。该固定部设有一容置座及至少一轴管，该轴管设置于该容置座，且该轴管的内部容设一轴承。该定子固定于该容置座且设有一感磁件及一线圈组，该感磁件延伸形成数个径向感磁面及两个轴向端面，且该线圈组绕匝于该感磁件。该转子设有一轴杆及一转子磁铁，该轴杆插设于该固定部的轴承的中，且连接至该转子磁铁，而该转子磁铁具有一径向磁极面朝向该感磁件的径向感磁面。其中，该转子磁铁在轴向上的两端各设有一强磁极区，且各该强磁极区的一轴向表面形成一轴向磁极面磁吸该轴向端面。

Description

磁浮电机

技术领域

本实用新型有关于一种电动机，特别是指具有磁浮结构，以便在运转时转子在轴向上呈悬浮状态的磁浮电机。

背景技术

现有电动机构造，如中国台湾公告第555289号《磁浮无刷直流风扇电动机》新型专利所揭示。请参照图1所示，其揭示了现用的电动机。该现用的电动机，包含一定子8及一转子9。该定子8包含一磁极片81、一线圈组82、一轴套83及一轴承84。该磁极片81及线圈组82可选择使用各种现有设计，以便该定子8呈现轴向绕线或径向绕线的形态；该轴套83供该磁极片81环设并固定；该轴承84容设于该轴套83内。该转子9设有一转动轴91及一环形磁铁92及一防脱组件93。该转动轴91可转动的穿设在该轴承84内；该环形磁铁92环绕该定子8的磁极片81；该防脱组件93包含一扣环931、一垫片932及一油圈933，且该扣环931固定于该转动轴91，并透过该垫片932及油圈933可转动的抵接该轴套83。当驱动该现用电动机运转时，该定子部8的线圈组82通电造成该磁极片81的各极面产生交变磁场，并使该磁极片81与该环形磁铁92之间形成磁交链，进而推动该转子9以该转动轴81为轴心进行转动。此外，由于该扣环931透过该垫片932及油圈933抵接该轴套83，因此在该转子9进行转动时，可防止该转子9沿轴向移动脱出该定子8。

然而，由于该现用电动机的转子9必须设置该防脱组件93，以借助抵接于该定子8的方式避免该转子9沿轴向脱出，导致该转子9在相对于该定子8进行转动时存在有较大摩擦力，不仅转动效能不高，且造成原料成本增加及结构高度复杂。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种磁浮电机，使一转子相对于一定子进行转动时，在轴向上形成磁浮效果，提高该转子的转动效能。

本实用新型另一目的在于提供一种磁浮电机，仅于驱动该转子进行转动的环形磁铁上形成强磁极区，即提供上述的轴向磁浮效果，有效简化构件。

为达到上述实用新型目的，本实用新型所运用的技术方案为：

一种磁浮电机，包含一固定部、一定子及一转子。该固定部设有一容置座及至少一轴管，该轴管设置于该容置座，且该轴管的内部容设一轴承。该定子固定于该容置座且设有一感磁件及一线圈组，该感磁件延伸形成数个径向感磁面及两个轴向端面，且该线圈组绕匝于该感磁件。该转子设有一轴杆及一转子磁铁，该轴杆可转动且可轴向滑动的插设于该固定部的轴承的中，且连接至该转子磁铁，而该转子磁铁具有一径向磁极面朝向该感磁件的径向感磁面。其中，该转子磁铁在轴向上的两端各设有一强磁极区，且各该强磁极区的一轴向表面形成一轴向磁极面，以便该两强磁极区的轴向磁极面分别磁吸该定子的该两轴向端面。

上述的磁浮电机，其中，该轴管穿透结合于该感磁件的中心部位，且该转子磁铁径向环绕该定子。

上述的磁浮电机，其中，该转子磁铁设于该轴杆的外周面，且该转子可转动的穿设通过该感磁件的中心部位。

上述的磁浮电机，其中，该强磁极区包含数个充磁区，该数个充磁区沿该转子磁铁的圆周方向排列，且该数个充磁区的磁北极与磁南极交替地排列，形成该转子磁铁的轴向磁极面及径向磁极面。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：

1、本实用新型转子的轴向磁极面磁吸于定子的感磁件，使得该转子转动时能够在轴向上悬浮，减少摩擦，提高了转子的转动效能。

2、本实用新型仅在转子磁铁上设置强磁极区，即能够使转子在转动时在轴向上悬浮，使该磁浮电机的结构简单，成本适中。

附图说明

图1是现有电动机的剖视图；

图2是本实用新型的磁浮电机的立体分解图；

图3是本实用新型的磁浮电机的剖视图；

图4是本实用新型的磁浮电机的端面充磁形式图；

图5是本实用新型第一实施例的磁浮电机的一种实施方式的局部放大剖视图；

图6是本实用新型第一实施例的磁浮电机的另一种实施方式的局部放大剖视图；

图7是本实用新型第二实施例的磁浮电机的局部放大剖视图；

图8是本实用新型第三实施例的磁浮电机的剖视图；

图9是本实用新型第三实施例的磁浮电机的端面充磁形式图。

【主要元件符号说明】

1固定部         11容置座       12轴管         13轴承

14电路板        2定子          21感磁件       211径向感磁面

212轴向端面     22线圈组       3转子          31轴杆

32壳体          33转子磁铁     331强磁极区    332轴向磁极面

333径向磁极面   D长度          d长度v         4固定部

41容置座        42轴管         43轴承         5定子

51感磁件        511径向感磁面  512轴向端面    52线圈组

6转子           61轴杆         62转子磁铁     621强磁极区

622轴向磁极面   623径向磁极面  8定子          81磁极片

82线圈组        83轴套         84轴承         9转子

91转动轴    92转形磁铁    93防脱组件    931扣环

932垫片     933油圈

具体实施方式

为让本实用新型的上述及其他目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举本实用新型的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

请参照图2及3所示，其为本实用新型第一实施例的磁浮电机的立体分解图及剖视图，其中该磁浮电机选择为包含一固定部1、一定子2及一转子3的外转子式电动机，但是，本实用新型的磁浮电机并非仅限用于此种外转子式电动机。该固定部1用于承载设置该定子2及转子3，且该转子3可转动地与该定子2结合。

该固定部1设有一容置座11、一轴管12、一轴承13及一电路板14。该容置座11可结合于一电动机的壳体，且在本实施例中，该容置座11选择呈一承载板体的形式；该轴管12可选择单独制成或直接一体成型在该容置座11的表面，且该轴管12的内部用以容设该轴承13，而其外周面则用以穿设结合该定子2及电路板14；该轴承13可选用含油轴承、滚珠轴承、液态轴承或磁浮轴承等现有轴承；该电路板14与该定子2电性连接，以便传送电流至该定子2而使该定子2驱动该转子3进行旋转。

该定子2较佳为径向绕线型的定子构造，其固定于该固定部1的容置座11，且设有一感磁件21及一线圈组22。该感磁件21较佳由数个感磁片堆叠形成，且该感磁件21的中心部位供该轴管12穿透结合，其中该感磁件21延伸形成数个径向感磁面211及两个轴向端面212，而该径向感磁面211在轴向上具有一长度D。该线圈组22沿该定子2的径向绕匝在该感磁件21上，以便在电流导入该线圈组22之后，使该感磁件21激磁而在该径向感磁面211产生磁力，以便该径向感磁面211驱动该转子3转动。

该转子3包含一轴杆31、一壳体32及一转子磁铁33。该轴杆31可转动并可轴向滑动的插设于该固定部1的轴承13中，且该轴杆31伸出该轴管12的一端固定在该壳体32的内表面的中央位置。该转子磁铁33设于该壳体32的内周面，并径向环绕该定子2，且该转子磁铁33较佳为一环形的永久磁铁。其中，该转子磁铁33的特征在于其轴向两端部各设有一强磁极区331，各该强磁极区331的一轴向表面形成一轴向磁极面332，且该转子磁铁33另具有一径向磁极面333朝向该感磁件21的径向感磁面211，该径向磁极面333在轴向上具有一长度d。

请另参照图4所示，其为本实用新型的第一实施例的磁浮电机的端面充磁形式图。该转子磁铁33的强磁极区331包含数个充磁区，该数个充磁区沿该转子磁铁33的圆周方向依序排列，且磁北极与磁南极交替地排列，形成该转子磁铁33的轴向磁极面332及径向磁极面333。

借此，由该转子磁铁33的该两轴向磁极面332所产生的磁力，分别与该定子2的该两轴向端面212相吸，利用该转子磁铁33使该转子3在转动状态下仍能稳定结合于该定子2。如此，该转子3可有效避免该转子磁铁33所产生的抖动、震动或晃动，适当的维持该转子3的旋转平衡及转动稳定性。另外，由于该两轴向磁极面332以相反方向磁吸该定子2的感磁件21，因此可维持该转子3在轴向上以磁浮的方式进行旋转，有效的提高该转子3的运转效能。此外，在该电动机的转子3静止时，或该转子3将启动的瞬间，该轴向磁极面332仍持续磁吸该轴向端面212，因此也可有效避免该转子3在启动瞬间产生短暂失衡现象，增强该转子3的启动平衡性及启动稳定性。

请再参照图5所示，其为本实用新型第一实施例的转子磁铁33的局部放大剖视图。在本实施方式中，该转子磁铁33的径向磁极面333的轴向长度d等于该感磁件21的径向感磁面211的轴向长度D，且该两轴向磁极面332所产生的磁力可顺利的分别与该二轴向端面212相吸，以维持该转子3与该定子2的相对位置。请另参照图6所示，其为本实用新型第一实施例的磁浮电机的第二种实施方式。在此一实施方式中，该转子磁铁33的径向磁极面333的轴向长度d小于该感磁件21的径向感磁面211的轴向长度D，且该二轴向磁极面332所产生的磁力也可顺利的分别与该二轴向端面212相吸，以维持该转子3与该定子2的相对位置。

另外，请参照图7所示，其本实用新型第二实施例的磁浮电机的转子磁铁33的磁极剖视图。相较于前述的第一实施例的两种实施方式，本第二实施例的转子磁铁33的径向磁极面333的轴向长度d大于该感磁件21的径向感磁面211的轴向长度D，且该强磁极区331在轴向上的总厚度较佳等于该长度d与长度D差值，以便该两强磁极区331不仅透过该轴向磁极面332磁吸该两轴向端面212，也以位于该两强磁极区331的径向磁极面333磁吸该二轴向端面212，借此增强该两强磁极区331与该两轴向端面212之间的相吸磁力。其中，也可选择该两强磁极区331仅具有该径向磁极面333磁吸该两轴向端面212。

请参照图8所示，其为本实用新型第三实施例的磁浮电机的剖视图。在本实施例中，该磁浮电机选择为一内转子式电动机，其仍包含一固定部4、一定子5及一转子6，该固定部4用于承载设置该定子5及转子6，且该转子6可转动地与该定子5结合。

具体地说，该固定部4设有一容置座41、两轴管42及两轴承43。该容置座41用以容置该定子5及转子6，在本实施例中，该容置座41选择呈一容置壳体的形式；该两轴管42可选择单独制成或直接一体成型在该容置座41的两轴向侧墙，且各该轴管42用以容设该两轴承43；各该轴承43可选用含油轴承、滚珠轴承、液态轴承或磁浮轴承等现有轴承。

该定子5较佳为径向绕线型的定子构造，其设有一感磁件51及一线圈组52。该感磁件51较佳由数个感磁片堆叠形成，且该感磁件51的中心部位供该转子6可转动的穿设通过，其中该感磁件51延伸形成数个径向感磁面511及两轴向端面512，而该径向感磁面511在轴向上具有一长度D。该线圈组52绕匝在该感磁件51，以便在电流导入该线圈组52之后，使该感磁件51激磁而在该径向感磁面511产生磁力，进而驱动该转子6转动。

该转子6包含一轴杆61及一转子磁铁62。该轴杆61可转动并可轴向滑动的插设于该固定部4的轴承43中；该转子磁铁62较佳为一环形的永久磁铁，其设于该轴杆61的外周面，并在径向上受该定子5的感磁件51环绕。其中，该转子磁铁62的特征仍在于其轴向两端部各设有一强磁极区621，各该强磁极区621的一轴向表面形成一轴向磁极面622，且该转子磁铁62另具有一径向磁极面623朝向该感磁件51的径向感磁面511，该径向磁极面623在轴向上具有一长度d。

请另参照图9所示，其为本实用新型第三实施例的磁浮电机的端面充磁形式图。该转子磁铁62的强磁极区621也包含数个充磁区，该数个充磁区沿该转子磁铁62的圆周方向依序排列，且磁北极与磁南极交替地排列，以形成该转子磁铁62的轴向磁极面622及径向磁极面623。借此，由该转子磁铁62的该两轴向磁极面622所产生的磁力，分别与该两轴向端面512相吸，借以使该转子6在转动状态下仍能保持稳定结合于该定子5，进而提高该转子6的运转效能并维持本实施例的内转子式的磁浮电机的平衡性及稳定性。

综上所述，相较于现用电动机必须借助该防脱组件93防止该转子9沿轴向移动脱出该定子8，本发明借助在该转子3的转子磁铁33的轴向二端部设置该两强磁极区331，以利用该两轴向磁极面332与该两轴向端面212相吸，进而达到维持该转子3的平衡性及稳定性的目的，可在有效防止该转子3在转动时脱离该定子2的前提下，提高该转子3的运转效能、节省材料成本并简化构件。

Claims (4)

1.一种磁浮电机，其特征在于包含：

一个固定部，设有一个容置座及至少一个轴管，该轴管设置于该容置座，且该轴管的内部容设一个轴承；

一个定子，固定于该容置座且设有一个感磁件及一个线圈组，该感磁件延伸形成数个径向感磁面及两个轴向端面，且该线圈组绕匝于该感磁件；

一个转子，其设有一个轴杆及一个转子磁铁，该轴杆能够转动且轴向滑动的插设于该固定部的轴承之中，且连接至该转子磁铁，而该转子磁铁具有一个径向磁极面朝向该感磁件的径向感磁面；

其中，该转子磁铁在轴向上的两个端部各设有一个强磁极区，且各该强磁极区的一个轴向表面形成一个轴向磁极面，该两个强磁极区的轴向磁极面分别磁吸该定子的该两个轴向端面。

2.根据权利要求1所述的磁浮电机，其特征在于：该轴管穿透结合于该感磁件的中心部位，且该转子磁铁径向环绕该定子。

3.根据权利要求1所述的磁浮电机，其特征在于：该转子磁铁设于该轴杆的外周面，且该转子转动的穿设通过该感磁件的中心部位。

4.根据权利要求1所述的磁浮电机，其特征在于：该强磁极区包含数个充磁区，该数个充磁区沿该转子磁铁的圆周方向依序排列，且呈磁北极与磁南极交替地排列，形成该转子磁铁的轴向磁极面及径向磁极面。

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