CN211930361U - 永磁马达 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种永磁马达,包括有一定子及一转子,该转子装设于该定子中,并且该转子能够相对于该定子作旋转,其中该转子包含有一本体,该本体的外侧形成有一外周面,该外周面与该定子之间具有一气隙;该本体上嵌设有多数个第一磁铁、多数个第二磁铁及多数个第三磁铁,是以放射状设置排列于该本体上,该第二磁铁与该第三磁铁对称放置于该第一磁铁的两侧,并且该第一磁铁位于该本体的外周面与该第二磁铁、该第三磁铁之间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种马达,尤指一种永磁马达。
背景技术
内藏式永磁马达(Interior Permanent magnet Motor)具有高功率密度、高效率等诸多优点,因为其转子的凸极效应(saliency)使得除了马达本身的电磁转矩(Electromagnetic Torque)之外,还可额外获得磁阻转矩(Reluctance Torque)。故在高转速区域的应用范围,比一般表面贴磁型的马达(Surface Permanent magnet Motor)具有更佳宽广的工作区间,目前已被广泛地应用于各领域中。而影响内藏式永磁马达输出特性的主要因素的一,在于内藏式永磁马达转子的设计。
其中转子直轴(Direct axis)电感与交轴(Quadrature axis)电感比值为凸极比(saliency ratio),当凸极比越大时,可获得更大的磁阻转矩。而当内藏式永磁马达中的机构尺寸设计不良时,会造成输出转矩的波动,而产生较大的转矩涟波(Torque Ripple)导致发生严重的震动与噪音。故如何改良内藏式永磁马达的结构设计,在提升输出转矩的过程中同时兼具令转矩的波动减少,有效抑制振动与噪音,并且平顺稳定的输出转矩,是需深入研究的课题。
实用新型内容
本实用新型人有鉴于此,乃积极研究,加以多年从事相关产品研发的经验,并经不断试验及改良,终于发展出本实用新型。
有鉴于前述现有技术的问题点,本实用新型提供的技术方案包括:
一种永磁马达,其特征在于,包括有:
一定子及一转子,该转子装设于该定子中,并且该转子能够相对于该定子作旋转,其中该转子包含有一本体,该本体的外侧形成有一外周面,该外周面与该定子之间具有一气隙;及
该本体上嵌设有多数个第一磁铁、多数个第二磁铁及多数个第三磁铁,该多数个第一磁铁、多数个第二磁铁及多数个第三磁铁是以放射状设置排列于该本体上,该第二磁铁与该第三磁铁对称放置于该第一磁铁的两侧,并且该第一磁铁位于该本体的外周面与该第二磁铁、该第三磁铁之间。
所述的永磁马达,其中:该气隙非为固定大小,其具有最大气隙与最小气隙,并且最大气隙为最小气隙的2~6倍。
所述的永磁马达,其中:该第二磁铁与该第三磁铁之间具有一夹角,该夹角为100~120度。
所述的永磁马达,其中:该第一磁铁于该转子的径向方向具有一第一厚度,该第二磁铁于该转子的径向方向具有一第二厚度,该第三磁铁于该转子的径向方向具有一第三厚度,并且该第二厚度与该第三厚度都大于或等于该第一厚度。
所述的永磁马达,其中:该第一磁铁于该第一厚度的垂直方向具有一第一宽度,该第二磁铁于该第二厚度的垂直方向具有一第二宽度,该第三磁铁于该第三厚度的垂直方向具有一第三宽度,并且该第二宽度与该第三宽度都大于或等于该第一宽度。
所述的永磁马达,其中:该本体的外周面与该第一磁铁之间具有一第一间距,该第一磁铁与该第二磁铁、该第三磁铁之间具有一第二间距,该第二磁铁与该第三磁铁两者之间具有一第三间距,并且该第三间距小于该第一厚度。
一种永磁马达,其特征在于,包括有:
一定子及一转子,该转子装设于该定子中,并且该转子能够相对于该定子作旋转,其中该转子包含有一本体,该本体的外侧形成有一外周面,该外周面与该定子之间具有一气隙;及
该本体上嵌设有多数个第一磁铁、多数个第二磁铁及多数个第三磁铁,该多数个第一磁铁、多数个第二磁铁及多数个第三磁铁是以放射状设置排列于该本体上,该第二磁铁与该第三磁铁对称放置于该第一磁铁的两侧,并且该第一磁铁位于该本体的外周面与该第二磁铁、该第三磁铁之间;
其中,该本体的外周面与该第一磁铁之间具有一第一间距,并且该第一间距为该气隙的3~4倍;该第一磁铁与该第二磁铁、该第三磁铁之间具有一第二间距,该第一磁铁于该转子的径向方向具有一第一厚度,并且该第二间距为该第一厚度的2.4~2.6倍。
所述的永磁马达,其中:该第二磁铁于该转子的径向方向具有一第二厚度,该第三磁铁于该转子的径向方向具有一第三厚度,并且该第二厚度与该第三厚度都大于或等于该第一厚度。
所述的永磁马达,其中:该第一磁铁于该第一厚度的垂直方向具有一第一宽度,该第二磁铁于该第二厚度的垂直方向具有一第二宽度,该第三磁铁于该第三厚度的垂直方向具有一第三宽度,并且该第二宽度与该第三宽度都大于或等于该第一宽度。
所述的永磁马达,其中:该第二磁铁与该第三磁铁两者之间具有一第三间距,并且该第三间距小于该第一厚度。
综上所述,本实用新型能够降低转矩涟波的产生,可以使扭力平顺,并且能够提升输出转矩,如此改善永磁马达的性能与稳定性。
为让本实用新型的目的、特征和优点能使该领域具有通常知识者更易理解,下文举一较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
附图说明
图1为本实用新型永磁马达的结构示意图。
图2为本实用新型永磁马达的局部结构放大示意图。
图3为本实用新型永磁马达的第一间距为气隙的3~8倍时,第二间距与第一厚度在不同比值下的转矩涟波示意图。
图4为本实用新型永磁马达的第一间距为气隙的3~8倍时,第二间距与第一厚度在不同比值下的输出转矩示意图。
附图标记说明:定子10;转子20;本体21;外周面211;第一磁铁30;第二磁铁31;第三磁铁32;气隙gap;夹角Theta;第一厚度T1;第二厚度T2;第三厚度T3;第一宽度W1;第二宽度W2;第三宽度W3;第一间距D1;第二间距D2;第三间距D3。
具体实施方式
请参阅图1至图2所示,图1为本实用新型永磁马达的结构示意图,图2为本实用新型永磁马达的局部结构放大示意图。本实用新型系关于一种永磁马达,包括有一定子10及一转子20,该转子20装设于该定子10中,并且该转子20能够相对于该定子10作旋转,其中该转子20包含有一本体21,该本体21的外侧形成有一外周面211,该外周面211与该定子10之间具有一气隙gap。
该本体21上嵌设有多数个第一磁铁30、多数个第二磁铁31及多数个第三磁铁32,是以放射状设置排列于该本体21上,该第二磁铁31与该第三磁铁32对称放置于该第一磁铁30的两侧,并且该第一磁铁30位于该本体21的外周面211与该第二磁铁31、该第三磁铁32之间。
根据本实用新型的实施例,该气隙gap非为固定大小,其具有最大气隙与最小气隙,并且最大气隙为最小气隙的2~6倍。
根据本实用新型的实施例,该第二磁铁31与该第三磁铁32之间具有一夹角Theta,该夹角Theta为100~120度。
接续上述,在最佳实施例中,该夹角Theta为105度。
根据本实用新型的实施例,该第一磁铁30于该转子20的径向方向具有一第一厚度T1,该第二磁铁31于该转子20的径向方向具有一第二厚度T2,该第三磁铁32于该转子20的径向方向具有一第三厚度T3,并且该第二厚度T2与该第三厚度T3都大于或等于该第一厚度T1。
接续上述,在最佳实施例中,该转子20的本体21的直径为95mm,该第一厚度T1为3.5mm,该第二厚度T2为3.5mm,该第三厚度T3为3.5mm,前述该第二厚度T2与该第三厚度T3可以大于或等于该第一厚度T1。
根据本实用新型的实施例,该第一磁铁30于该第一厚度T1的垂直方向具有一第一宽度W1,该第二磁铁31于该第二厚度T2的垂直方向具有一第二宽度W2,该第三磁铁32于该第三厚度T3的垂直方向具有一第三宽度W3,并且该第二宽度W2与该第三宽度W3都大于或等于该第一宽度W1。
接续上述,在最佳实施例中,该第一宽度W1为14mm,该第二宽度W2为14mm,该第三宽度W3为14mm,前述该第二宽度W2与该第三宽度W3可以大于或等于该第一宽度W1。
根据本实用新型的实施例,该本体21的外周面211与该第一磁铁30之间具有一第一间距D1,该第一磁铁30与该第二磁铁31、该第三磁铁32之间具有一第二间距D2,该第二磁铁31与该第三磁铁32两者之间具有一第三间距D3,并且该第三间距D3小于该第一厚度T1。
图3为本实用新型永磁马达的第一间距为气隙的3~8倍时,第二间距与第一厚度在不同比值下的转矩涟波示意图。为了分析该第一间距D1与该气隙gap的比值(D1/gap),以及该第二间距D2与该第一厚度T1的比值(D2/T1),对于永磁马达的转矩涟波的影响,在模拟分析中,以该第一间距D1与该第二间距D2的值为可变数,来观察其对于永磁马达输出性能的影响。经模拟分析后发现,当该第一间距D1与该气隙gap的比值大于4时(即D1/gap=5以上),永磁马达会产生较大的转矩涟波,并且在图3的区域A当中,具有最小的转矩涟波,其转矩涟波小于3%。由前述分析结果可以知道,当该第一间距D1为该气隙gap的3~4倍时,以及该第二间距D2为该第一厚度T1的2.4~2.6倍时,能够降低永磁马达的转矩涟波。
图4为本实用新型永磁马达的第一间距为气隙的3~8倍时,第二间距与第一厚度在不同比值下的输出转矩示意图。接续图3的分析结果,在图4的区域B当中,其输出转矩较其他的输出转矩能够提升3~5%。因此可以知道,当该第一间距D1为该气隙gap的3~4倍时,以及该第二间距D2为该第一厚度T1的2.4~2.6倍时,能够提升永磁马达的输出转矩。
综上所述,当该第一间距D1为该气隙gap的3~4倍,以及该第二间距D2为该第一厚度T1的2.4~2.6倍时,能够降低转矩涟波的产生,可以使扭力平顺,并且能够提升输出转矩,如此改善永磁马达的性能与稳定性。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下,可作出许多修改、变化或等效,但都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种永磁马达,其特征在于,包括有:
一定子及一转子,该转子装设于该定子中,并且该转子能够相对于该定子作旋转,其中该转子包含有一本体,该本体的外侧形成有一外周面,该外周面与该定子之间具有一气隙;及
该本体上嵌设有多数个第一磁铁、多数个第二磁铁及多数个第三磁铁,该多数个第一磁铁、多数个第二磁铁及多数个第三磁铁是以放射状设置排列于该本体上,该第二磁铁与该第三磁铁对称放置于该第一磁铁的两侧,并且该第一磁铁位于该本体的外周面与该第二磁铁、该第三磁铁之间。
2.如权利要求1所述的永磁马达,其特征在于:该气隙非为固定大小,其具有最大气隙与最小气隙,并且最大气隙为最小气隙的2~6倍。
3.如权利要求1所述的永磁马达,其特征在于:该第二磁铁与该第三磁铁之间具有一夹角,该夹角为100~120度。
4.如权利要求1所述的永磁马达,其特征在于:该第一磁铁于该转子的径向方向具有一第一厚度,该第二磁铁于该转子的径向方向具有一第二厚度,该第三磁铁于该转子的径向方向具有一第三厚度,并且该第二厚度与该第三厚度都大于或等于该第一厚度。
5.如权利要求4所述的永磁马达,其特征在于:该第一磁铁于该第一厚度的垂直方向具有一第一宽度,该第二磁铁于该第二厚度的垂直方向具有一第二宽度,该第三磁铁于该第三厚度的垂直方向具有一第三宽度,并且该第二宽度与该第三宽度都大于或等于该第一宽度。
6.如权利要求4所述的永磁马达,其特征在于:该本体的外周面与该第一磁铁之间具有一第一间距,该第一磁铁与该第二磁铁、该第三磁铁之间具有一第二间距,该第二磁铁与该第三磁铁两者之间具有一第三间距,并且该第三间距小于该第一厚度。
7.一种永磁马达,其特征在于,包括有:
一定子及一转子,该转子装设于该定子中,并且该转子能够相对于该定子作旋转,其中该转子包含有一本体,该本体的外侧形成有一外周面,该外周面与该定子之间具有一气隙;及
该本体上嵌设有多数个第一磁铁、多数个第二磁铁及多数个第三磁铁,该多数个第一磁铁、多数个第二磁铁及多数个第三磁铁是以放射状设置排列于该本体上,该第二磁铁与该第三磁铁对称放置于该第一磁铁的两侧,并且该第一磁铁位于该本体的外周面与该第二磁铁、该第三磁铁之间;
其中,该本体的外周面与该第一磁铁之间具有一第一间距,并且该第一间距为该气隙的3~4倍;该第一磁铁与该第二磁铁、该第三磁铁之间具有一第二间距,该第一磁铁于该转子的径向方向具有一第一厚度,并且该第二间距为该第一厚度的2.4~2.6倍。
8.如权利要求7所述的永磁马达,其特征在于:该第二磁铁于该转子的径向方向具有一第二厚度,该第三磁铁于该转子的径向方向具有一第三厚度,并且该第二厚度与该第三厚度都大于或等于该第一厚度。
9.如权利要求8所述的永磁马达,其特征在于:该第一磁铁于该第一厚度的垂直方向具有一第一宽度,该第二磁铁于该第二厚度的垂直方向具有一第二宽度,该第三磁铁于该第三厚度的垂直方向具有一第三宽度,并且该第二宽度与该第三宽度都大于或等于该第一宽度。
10.如权利要求7所述的永磁马达,其特征在于:该第二磁铁与该第三磁铁两者之间具有一第三间距,并且该第三间距小于该第一厚度。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102021130152A1 (de) | 2021-11-18 | 2023-05-25 | Audi Aktiengesellschaft | Rotor für eine Axialfluss-permanenterregte Synchronmaschine und Axialfluss-permanenterregte Synchronmaschine |
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2020
- 2020-02-24 CN CN202020202838.XU patent/CN211930361U/zh active Active
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102021130152A1 (de) | 2021-11-18 | 2023-05-25 | Audi Aktiengesellschaft | Rotor für eine Axialfluss-permanenterregte Synchronmaschine und Axialfluss-permanenterregte Synchronmaschine |
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