TW201328119A - 電機結構 - Google Patents

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Chien-Hung Huang
Kuo-Feng Chen
Chien-Sin Huang
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Metal Ind Res & Dev Ct
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Abstract

一種電機結構,係包含:一殼件;一轉子,係能夠旋轉地結合上述殼件,該轉子設有一磁性部,該磁性部之磁性交替相鄰;及一定子,係由二環體設置於上述殼件,各環體設有數個極柱排列形成環狀,該二環體之極柱相互交錯,各極柱之相對二側設有一感磁部及一導磁部,各感磁部與上述轉子的磁性部之間形成一氣隙,各導磁部由一環形線圈同軸環繞,其中,該導磁部之寬度小於該感磁部之寬度。

Description

電機結構
本發明係關於一種電機結構,尤其是一種具有爪極狀定子之電機結構。
習知電機(Electric Machinery)結構係由一個具有磁性元件之轉子(Rotor)可轉動地結合一個具有導磁元件之定子(Stator),該轉子可由旋轉動能驅動而使該定子產生電能,以形成一發電機;或者,該定子可由電能驅動而使該轉子產生旋轉動能,以形成一電動機(或稱馬達)。其中,依電機結構特性可區分為「內轉子式電機」及「外轉子式電機」,由於「內轉子式電機」具有旋轉穩定性較佳及轉速較高等優點,因此,「內轉子式電機」之應用日益廣泛。
請參閱第1圖所示,如中華民國公告第M391587號「低風速啟動風力發電機」新型專利案,揭示一種習知內轉子發電機9,包含一定子部91及一轉子部92,該定子部91形成中空環狀,且具有數個凹槽911,用以纏繞線圈;該轉子部92係設置於該定子部91之內部,且該轉子部92之表面設有數個磁鐵容置槽921,用以容置磁鐵。當風力藉由葉片驅動該轉子部92時,該定子部91可以產生電能,惟,習知內轉子發電機9需採人工繞線方式纏繞線圈於各凹槽911,且該凹槽911及該磁鐵容置槽921之加工過程會產生廢料,因此,習知內轉子發電機9之繞線製程繁複,且會產生廢料材料成本。
請參閱第2圖所示,如中華民國公開第200744290號「風扇及其內轉子馬達」發明專利案,係揭示一種習知內轉子電動機8,包含一殼體81、一定子結構82、一轉子結構83、一驅動裝置84及一葉輪85。該殼體81係由一第一殼體811及一第二殼體812組成,該第一殼體811及該第二殼體812內部各設置一軸承813;該定子結構82具有一導磁元件821;該轉子結構83具有一轉軸831及一磁性元件832,該轉軸831穿設至該殼體81內部並樞接該二軸承813,另可供該磁性元件832穿套結合於該轉軸831且對應該導磁元件821;該驅動裝置84係電性連接該導磁元件821;該葉輪85係連結該轉軸831且位於該殼體81外部。藉此,該驅動裝置84可控制該導磁元件821之電流方向,以便驅動該轉子結構83及葉輪85旋轉作動。
然而,上述習知內轉子電動機8之導磁元件821僅可驅動該轉子結構83旋轉,在實際使用時,具有低速啟動控制不良及形成啟動死點等缺點,而且,由於習知內轉子電動機8之體積大,需要較大的設置空間,因此,仍有加以改良之必要。
基於上述原因,有必要進一步改良上述習知內轉子發電機9及習知內轉子電動機8等電機結構,以提供一種可低速啟動、防止啟動死點、材料成本低、繞線時間短及體積小之電機結構,以應用於包含發電機或電動機等裝置之電機領域。
本發明之目的乃改良上述缺點,以提供一種電機結構,係改良定子之導磁結構,而達到低速啟動及防止啟動死點之目的者。
本發明之次一目的,係提供一種電機結構,係以嵌合結構形成定子,而達到縮小體積之目的者。
本發明之另一目的,係提供一種電機結構,係簡化繞線方式,而達到縮短繞線時間之目的者。
本發明之再一目的,係提供一種電機結構,係以一體成形方式製造定子結構,而達到降低電機結構之材料成本之目的者。
一種電機結構,係包含:一殼件;一轉子,係能夠旋轉地結合上述殼件,該轉子設有一磁性部,該磁性部之磁性交替相鄰;及一定子,係由二環體設置於上述殼件,各環體設有數個極柱排列形成環狀,該二環體之極柱相互交錯,各極柱之相對二側設有一感磁部及一導磁部,各感磁部與上述轉子的磁性部之間形成一氣隙,各導磁部由一環形線圈同軸環繞,其中,該導磁部之寬度小於該感磁部之寬度。
本發明之電機結構,其中各環體具有一內周緣及一外周緣,該內周緣設有數個延伸部,各延伸部朝向該環體之中心延伸,且各延伸部沿同一方向轉折延伸形成各極柱,各極柱朝向該中心之一側形成該感磁部,另一側形成該導磁部。
本發明之電機結構,其中各環體具有一內周緣及一外周緣,該外周緣設有一環牆,該環牆與該極柱的導磁部之間形成一繞組容槽,該繞組容槽容置該環形線圈。
本發明之電機結構,其中各極柱之徑向截面寬度由該感磁部朝向該導磁部遞減。
本發明之電機結構,其中該導磁部形成一脊部。
本發明之電機結構,其中各感磁部與該轉子的磁性部之間的氣隙為不等間距之氣隙。
本發明之電機結構,其中各感磁部與該轉子的磁性部之間的氣隙之中央與兩側的距離不相等。
本發明之電機結構,其中各感磁部與該轉子的磁性部之間的氣隙之中央的距離大於兩側的距離。
本發明之電機結構,其中各感磁部與該轉子的磁性部之間的氣隙之中央的距離小於兩側的距離。
本發明之電機結構,其中各感磁部與該轉子的磁性部之間的氣隙之距離由中央往兩側遞減。
本發明之電機結構,其中各感磁部與該轉子的磁性部之間的氣隙之距離由中央往兩側遞增。
本發明之電機結構,其中各感磁部形成一拋物柱面。
本發明之電機結構,其中該感磁部形成一凸出狀拋物柱面,且該感磁部之徑向截面的曲率大於該磁性部之徑向截面的曲率。
本發明之電機結構,其中該環體係由軟磁性複合材料一體成形製成。
本發明之電機結構,其中該環形線圈係以線材沿單一轉向纏繞而成。
為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂,下文特舉本發明之較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:
本發明全文所述之「軟磁性複合材料」(SMC),係指運用粉末冶金技術,將表面絕緣的鐵粉顆粒經壓制及熱處理製造的一種新型材料,具有各向同性、低渦流損耗、可加工成任意形狀及三維磁性性能等優點,非常適合作為電機鐵心材料,其係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。
本發明全文所述之「徑向截面」(cross-section),或稱斷面,係指一物體(例如:磁性部或極柱等)於該物體之延伸方向(例如:軸向A)之正交方向(例如:徑向)的截面,其係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。
本發明全文所述之「拋物柱面」(parabolic cylinder),係指以三維直角座標(x,y,z)表示為x2+2ay=0之面,其中,該三維直角座標之z軸為本發明之第一環體或第二環體之軸向,其係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。
本發明全文所述之「曲率」,係指對於平面曲線C,在一點P的曲率大小等於密切圓(osculating circle)半徑的倒數,它是一個指向該密切圓之圓心的向量。曲率大小可用屈光度(diopter)衡量,1屈光度等於1弧度/公尺;其中,該密切圓的半徑即為曲率半徑,該密切圓的半徑越小,曲率越大。因此,當曲線接近平直的時候,曲率接近0(例如:直線之曲率為0);當曲線急速轉彎時,曲率很大(例如:半徑為r的圓之曲率為1/r),其係本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解。
請參閱第3及4圖所示,其係本發明電機結構之較佳實施例的分解立體圖,該電機結構包含一殼件1、一轉子2及一定子3,該轉子2能夠旋轉地結合於該殼件1,該定子3係結合於該殼件1,並與該轉子2相對。藉此,該轉子2可輸入旋轉動能而相對該定子3旋轉,以產生磁場變化,使該定子3輸出電能,以藉由本發明之電機結構做為一發電機;或者,該定子3可輸入電能而產生磁場變化,使該轉子2輸出旋轉動能,以藉由本發明之電機結構做為一電動機。
該殼件1之主要功能係用以樞接該轉子2及結合該定子3,使該轉子2可相對該定子3旋轉,因此,該殼件1可為任何能夠達到上述功能之結構設計,例如:由二殼體相互結合而成等。在本實施例中,該殼件1係包含一第一殼體11及一第二殼體12,該第一殼體11設有數個結合部111(例如:結合孔等)及一穿孔112,該第二殼體12設有數個結合部121(例如:結合孔等)及一穿孔122,該結合部111及該結合部121係供該第一殼體11與該第二殼體12相結合,且更可配合一固定組件13(例如:螺絲或螺栓等),供該定子3結合於該殼件1;該穿孔112及該穿孔122分別供該轉子2樞接於該第一殼體11及該第二殼體12,且該轉子2可由該穿孔112及該穿孔122穿出;此外,該第一殼體11設有一容置部113,該第二殼體12設有一容置部123,該容置部113及該容置部123分別設置一軸承14,該軸承14樞接結合該轉子2,使該轉子2可以穩固地相對該殼件1樞轉。該殼件1還可以設一扣環件15結合於該第一殼體11,用以防止該軸承14由該容置部113或該容置部123脫出。
該轉子2係樞接該殼件1之穿孔112、122,而能夠旋轉地結合該殼件1,且該轉子2之圓周面設有一磁性部2a,該磁性部2a位於該殼件1之內部,且該磁性部2a之磁性交替相鄰。在此實施例中,該轉子2設有一轉軸21、一圓柱體22及數個磁性元件23作為實施態樣,惟不以此為限;該轉軸21係樞接該殼件1之穿孔112、122及數個軸承14,使得該轉軸21能夠旋轉地結合該殼件1,且該轉軸21之二端可穿伸於該殼件1之外部;該圓柱體22結合於該轉軸21,且該圓柱體22位於該殼件1之內部,使該圓柱體22可由該轉軸21帶動而同軸旋轉,且該圓柱體22較佳設有數個通孔221貫穿該圓柱體22之二端面,以減輕該圓柱體22之重量,並具有通風散熱之功效;該數個磁性元件23(例如:永久磁鐵等)設置於該圓柱體22之一圓周面(如第3圖所示),且該磁性元件23之磁極面231的磁性(例如:N極或S極)交替相鄰,以形成該磁性部2a。
該定子3係設置於該殼件1內部,並由二環體3a、3a’分別設有數個極柱32、32’排列形成環狀,該二環體之極柱相互交錯(interlaced),各極柱32、32’之相對二側設有一感磁部321、321’及一導磁部322、322’,各感磁部321、321’與該轉子2之磁性部2a的磁性部之間形成一氣隙G(如第4圖所示),且各感磁部321、321’共同形成一感磁周面3c(如第5圖所示),各導磁部322、322’由一環形線圈3b(如第3圖所示)同軸環繞,其中,該導磁部322、322’之寬度W3小於該感磁部321、321’之寬度W2(如第8a圖所示),該導磁部322、322’之寬度係指各極柱32、32’之徑向截面位於該導磁部322、322’的最大直線距離,該感磁部321、321’之寬度係指各極柱32、32’之徑向截面位於該感磁部321、321’的最大直線距離。在此實施例中,該定子3係由一第一環體3a及一第二環體3a’以該極柱32、32’相互嵌合而形成一爪極件,該爪極件具有一容置空間,以容納該環形線圈3b。
請參閱第6圖所示,其係本發明之第一環體3a的立體圖,其中,該第一環體3a係由軟磁性複合材料(SMC)一體成形製成,該第一環體3a環繞形成一內周緣E1及一外周緣E2,該內周緣E1設有數個延伸部31,各延伸部31沿該第一環體3a之中心C延伸,且各延伸部31沿同一方向轉折形成各極柱32。在此實施例中,各延伸部31等間距排列,各延伸部31沿該第一環體3a之軸向A轉折而形成各極柱32,各極柱32等間距排列,惟不以此為限。各極柱32朝向該中心C之一側形成該感磁部321,該感磁部321與該轉子2之磁性部2a相對,另一側形成該導磁部322,其中,各極柱32之徑向截面寬度可由該感磁部321朝向該導磁部322遞減,例如:各極柱32之徑向截面於連接該感磁部321及該導磁部322之間的兩側緣延伸而相交於一交點,該交點可位於該導磁部322(如第8a圖所示),使該導磁部322形成一脊部。藉此,可使磁通密度所形成的磁路路徑集中,進而避免磁通量分散而造成漏磁損失。
此外,請再參閱第6圖,該第一環體3a之外周緣E2另設有一環牆33,該環牆33沿該第一環體3a之軸向A延伸,可以提升該第一環體3a之導磁效果,且該環牆33與該極柱32之導磁部322相對,進而在該環牆33與該極柱32之間形成一繞組容槽S,用以容置該環形線圈3b。又。該第一環體3a另設有數個結合部34(例如:結合孔等)結合該第二環體3a’及該殼件1。在此實施例中,係以該固定組件13將該第一環體3a結合第二環體3a’及該殼件1之第一殼體11作為實施態樣(如第4圖所示),惟不以此為限。
請再參閱第3圖所示,該第二環體3a’與該第一環體3a之材料及結構大致相同,該第二環體3a’向內延伸形成數個延伸部31’,以連接該數個極柱32’,各極柱32’形成該感磁部321’及該導磁部322’;且該第二環體3a’設有一環牆33’及數個結合部34’(例如:結合孔等),該環牆33’與該極柱32’之導磁部322’之間形成一繞組容槽S’,用以容置該環形線圈3b;該結合部34’結合於該第一環體3a之結合部34及該殼件1,在此實施例中,係以該固定組件13將該第二環體3a’結合於該第一環體3a及該殼件1之第二殼體12作為實施態樣,惟不以此為限。
請再參閱第6圖所示,其中,該第一環體3a之延伸部31的寬度W1可以選擇等於或小於該延伸部31之間距D1,該極柱32之感磁部321之寬度W2(如第6及8a圖所示)可以選擇等於或小於該延伸部31之寬度W1(如第6圖所示)。舉例而言,請一併參閱第5圖所示,若該延伸部31之寬度W1等於該延伸部31之間距D1,使極柱32之感磁部321之寬度W2與該極柱32之感磁部321之間距D2相等,而且,由於該第一環體3a與該第二環體3a’之結構大致相同,該極柱32之感磁部321的徑向截面寬度等於該極柱32’之感磁部321’的徑向截面寬度,因此,當該第一環體3a及該第二環體3a’組裝結合後,該第二環體3a’之數個極柱32’係位於該第一環體3a之數個極柱32之間,使該極柱32、32’呈環狀排列,可由該感磁部321、321’相互交錯形成該感磁周面3c,使該第一環體3a及該第二環體3a’產生相互限位,該第一環體3a及該第二環體3a’組裝後不易鬆脫,而且,可以縮小該定子3的體積。另一方面,若該延伸部31之寬度W1小於該延伸部31之間距D1;或者,該極柱32之感磁部321之寬度W2小於該延伸部31之寬度W1,則該感磁部321、321’可相互交錯形成該感磁周面3c。此外,由於該第二環體3a’與該第一環體3a之結構大致相同,因此,該第二環體3a’之延伸部31’之寬度、間距、感磁部321’之寬度及間距的變化情形與該第一環體3a大致相同,在此容不贅述。
請再參閱第5圖所示,其中,由於該第一環體3a之極柱32與該第二環體3a’之極柱32’相互嵌合時,可以由該繞組容槽S、S’共同形成該容置空間(如第4圖所示),因此,該極柱32、32’與該環牆33、33’的結構相對關係如後所述。其中,由於該極柱32’及該環牆33’的變化情形與該極柱32及該環牆33大致相同,在此僅以該極柱32及該環牆33為例說明。請再參閱第6圖所示,該環牆33沿該第一環體3a之軸向A延伸的高度H小於該極柱32沿該第一環體3a之軸向A延伸的長度L,較佳地,高度H為該極柱32之長度L的二分之一,當該第一環體3a結合該第二環體3a’時,可以使該環形線圈3b不會因為外露而受損。
請再參閱第3及4圖所示,該環形線圈3b係設置於該定子3之繞組容槽S、S’共同形成之容置空間,且其繞線方式係以線材(例如:圓形或扁平銅線等)沿單一轉向纏繞而成,以方便繞線作業之進行,由於該環形線圈3b可以快速纏繞,因此,該環形線圈3b可以由繞線裝置纏繞成模組化線圈,該環形線圈3b之軸向高度小於或等於該極柱32、32’的長度L。其中,採用扁平銅線之線材占積率可達到96%以上。
請再參閱第3及4圖所示,本發明電機結構進行組裝時,可先由繞線裝置沿單一轉向製成可容納於該容置空間的環形線圈3b,如此,僅需使用結構簡單的繞線裝置即可製造該環形線圈3b,並節省繞線用料成本;而且,該環形線圈3b可以輕易地套設於該第一環體3a之繞組容槽S,接著,將該第二環體3a’與該第一環體3a相互嵌合,使該繞組容槽S與該繞組容槽S’共同容置該環形線圈3b,再將該定子3與該轉子2分別結合於該殼件1,例如:由該固定組件13將該第一環體3a之結合部34、該第二環體3a’之結合部34’、該第一殼體11之結合部111及該第二殼體12之結合部121相互結合固定。
請參閱第7圖所示,其係本發明電機結構之組合上視圖,其中,當本發明電機結構組裝完成後,該感磁部321及該感磁部321’與該磁性元件23之磁極面231之間較佳形成一不等間距之氣隙G,例如:由該感磁部321及該感磁部321’分別形成拋物柱面等,使該氣隙G之中央與兩側的距離不相等,例如:該氣隙G之中央的距離大於兩側的距離,或該氣隙G之中央的距離小於兩側的距離等,造成該氣隙G的磁阻分佈情形形成不對稱狀態,以便形成不均衡的磁力,進而達到啟動偏位作用。在此實施例中,係以該感磁部321及該感磁部321’形成一拋物柱面作為實施態樣說明,例如:凸出狀拋物柱面(如第8a圖所示)或凹入狀拋物柱面(如第8b圖所示)等,惟不以此為限。
請再參閱第8a圖所示,其中,以該極柱32與該磁性元件23為例,由於該極柱32與該磁性元件23之間形成不等間距之氣隙G,當該感磁部321形成凸出狀拋物柱面(依圖面而言)時,該感磁部321之徑向截面的曲率V1大於該磁性部2a之徑向截面(即該磁極面231)的曲率V2(依圖面而言),使該氣隙G之距離由中央往兩側遞減,讓該氣隙G之磁通密度可以接近正弦波形式,以降低該轉子2轉動時之頓轉轉矩(cogging torque),進而使本發明電機結構易於低速啟動。另一方面,如第8b圖所示,當該感磁部321形成凹入狀拋物柱面(依圖面而言)時,使該氣隙G之距離由中央往兩側遞增,同樣可以降低該轉子2轉動時之頓轉轉矩,使本發明電機結構易於低速啟動。
請再參閱第4圖所示,本發明電機結構使用時,可應用於發電機、電動機及散熱風扇等領域。舉例而言,當本發明電機結構應用於發電機時,該轉子2裸露於該殼件1外部之一端可結合一扇葉(圖未繪示)或一齒輪組件(圖未繪示)等,且該定子3之環形線圈3b可電性連接二導線(圖未繪示),其結合及連接方式係本發明所屬技術領域具有通常知識者可以理解,在此容不贅述。以藉由風力或水力等外力之動能驅動該轉子2旋轉,使該轉子2的磁性元件23與該第一環體3a的極柱32及該第二環體3a’的極柱32’之間產生磁場變化,藉由該環形線圈3b感應磁場變化,並由該導線輸出電能。
或者,當本發明電機結構應用於電動機時,該環形線圈3b可電性連接二導線(圖未繪示),其連接方式係本發明所屬技術領域具有通常知識者可以理解,在此容不贅述。以藉由該導線輸入電能至該定子3之環形線圈3b,使該第一環體3a的極柱32及該第二環體3a’的極柱32’與該轉子2的磁性元件23之間產生磁場變化,而推動該轉子2旋轉以輸出旋轉動能。
或者,當本發明電機結構應用於散熱風扇時,該環形線圈3b可電性連接二導線(圖未繪示),該轉子2裸露於該殼件1外部之一端可結合一扇輪(圖未繪示),且該殼件1可藉由數個連接件(例如:肋條或靜葉等,圖未繪示)外接一扇框(圖未繪示),其連接及結合方式係本發明所屬技術領域具有通常知識者可以理解,在此容不贅述。以形成具有一入風口及一出風口之散熱風扇,並藉由該導線輸入電能至該環形線圈3b,而達到預定之散熱功效。
或者,當本發明電機結構應用於電動車之動力產生裝置時,該轉子2裸露於該殼件1外部之一端可結合一車輪(圖未繪示),該環形線圈3b可電性連接一蓄電裝置(圖未繪示),其連接及結合方式係本發明所屬技術領域具有通常知識者可以理解,在此容不贅述。由該蓄電裝置以預先儲存之電能驅使該轉子2旋轉,而使電動車之車輪轉動,並於該車輪轉動時,由該定子3輸出電能至該蓄電裝置加以儲存。
因此,當本發明電機結構應用於上述領域時,可以在供應微量動能或電能的情形下,即啟動該轉子2開始旋轉,而提高動能及電能的利用率,進一步增加動能轉為電能或電能轉為動能的輸出量。
藉由前揭之結構特徵,本發明電機結構的主要特點在於:藉由該極柱32之感磁部321及該極柱32’之感磁部321’形成該拋物柱面之設計,使該感磁部321及該感磁部321’與該磁性元件23的感磁部231之間形成該不等間距之氣隙G,以便形成不均磁力,進而達到啟動偏位作用;並利用該極柱32之導磁部322及該極柱32’之導磁部322’形成縮徑設計,使磁路路徑集中於該導磁部322及該導磁部322’,避免磁通能量傳輸時產生漏磁損失。藉此,當該環形線圈3b產生電磁感應時,該極柱32及該極柱32’可以降低磁通能量傳輸損耗,而且,該不等間距之氣隙G可達到啟動偏位作用,使得本發明電機結構易於啟動,並可防止啟動死點,而達到易由外力低速啟動之功效。
再者,本發明電機結構係將該第二環體3a’之數個極柱32’設於該第一環體3a之數個極柱32之間,使該極柱32及該極柱32’相互嵌合連接,而呈環狀排列於該殼件1之內側,以形成該定子3之感磁周面3c,且該極柱32及該極柱32’可以相互限位及縮小體積。因此,本發明電機結構之定子3係以嵌合結構縮小體積,可以應用於設置空間受限之設備,而具有增加應用範圍之功效。
另,本發明電機結構,僅需將線材(例如:圓形或扁平銅線等)沿單一轉向纏繞,即可形成該環形線圈3b,以方便繞線作業之進行,由於該環形線圈3b可以快速纏繞,因此,該環形線圈3b可以由繞線裝置纏繞成模組化線圈,而縮短繞線時間,進一步達到節省製造成本及模組化生產之功效。
又,本發明電機結構之該第一環體3a及該第二環體3a’係由軟磁性複合材料製成,使該定子3之主要構件結構可以一體成形方式製造,進一步降低本發明電機結構之材料成本,達到增加產品競爭力之功效。
雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內,相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
[本發明]
1...殼件
11...第一殼體
111...結合部
112...穿孔
113...容置部
12...第二殼體
121...結合部
122...穿孔
123...容置部
13...固定組件
14...軸承
15...扣環件
2...轉子
2a...磁性部
21...轉軸
22...圓柱體
221...通孔
23...磁性元件
231...磁極面
3...定子
3a...第一環體
3a’...第二環體
31,31’...延伸部
32,32’...極柱
321,321’...感磁部
322,322’...導磁部
33,33’...環牆
34,34’...結合部
3b...環形線圈
3c...感磁周面
A...軸向
C...中心
D1...延伸部之間距
D2...感磁部之間距
E1...內周緣
E2...外周緣
G...氣隙
H...環牆高度
L...極柱長度
S,S’...繞組容槽
W1...延伸部之寬度
W2...感磁部之寬度
W3...導磁部之寬度
[習知]
9...習知內轉子發電機
91...定子部
911...凹槽
92...轉子部
921...磁鐵容置槽
8...習知內轉子電動機
81...殼體
811...第一殼體
812...第二殼體
813...軸承
82...定子結構
821...導磁元件
83...轉子結構
831...轉軸
832...磁性元件
811...第一殼體
84...驅動裝置
85...葉輪
第1圖:習知內轉子發電機之組合上視圖。
第2圖:習知內轉子電動機之組合側視圖。
第3圖:本發明電機結構較佳實施例之分解立體圖。
第4圖:本發明電機結構較佳實施例之組合側視圖。
第5圖:本發明電機結構之第一環體及第二環體的組合立體圖。
第6圖:本發明電機結構之第一環體的立體圖。
第7圖:本發明電機結構較佳實施例之組合上視圖。
第8a圖:本發明電機結構之氣隙實施態樣示意圖(一)。
第8b圖:本發明電機結構之氣隙實施態樣示意圖(二)。
1...殼件
11...第一殼體
111...結合部
112...穿孔
113...容置部
12...第二殼體
121...結合部
122...穿孔
123...容置部
13...固定組件
14...軸承
15...扣環件
2...轉子
2a...磁性部
21...轉軸
22...圓柱體
221...通孔
23...磁性元件
231...磁極面
3...定子
3a...第一環體
3a’...第二環體
31,31’...延伸部
32,32’...極柱
321,321’...感磁部
322,322’...導磁部
33,33’...環牆
34,34’...結合部
3b...環形線圈
S,S’...繞組容槽

Claims (10)

  1. 一種電機結構,係包含:一殼件;一轉子,係能夠旋轉地結合上述殼件,該轉子設有一磁性部,該磁性部之磁性交替相鄰;及一定子,包含:第一及第二環體,其設置於上述殼件,該第一及第二環體分別設有數個極柱排列而形成環狀,該第一環體之極柱與該該第二環體之極柱相互交錯,各極柱之相對二側設有一感磁部及一導磁部,各感磁部與上述轉子的磁性部之間形成一氣隙;以及一環形線圈,同軸環繞各導磁部,其中,該導磁部之寬度小於該感磁部之寬度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電機結構,其中該第一及第二環體分別具有一內周緣及一外周緣,該內周緣設有數個延伸部,各延伸部朝向該環體之中心延伸,且各延伸部沿同一方向轉折延伸形成各極柱,各極柱朝向該中心之一側形成該感磁部,另一側形成該導磁部。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電機結構,其中該第一及第二環體分別具有一內周緣及一外周緣,該外周緣設有一環牆,該環牆與該極柱的導磁部之間形成一繞組容槽,該繞組容槽容置該環形線圈。
  4. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之電機結構,其中各極柱之徑向截面寬度由該感磁部朝向該導磁部遞減。
  5. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之電機結構,其中該導磁部形成一脊部。
  6. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之電機結構,其中各感磁部與該磁性部之間的氣隙為不等間距之氣隙。
  7. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之電機結構,其中各感磁部形成一拋物柱面。
  8. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之電機結構,其中該感磁部形成一凸出狀拋物柱面,且該感磁部之徑向截面的曲率大於該磁性部之徑向截面的曲率。
  9. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之電機結構,其中該第一及第二環體係由軟磁性複合材料一體成形製成。
  10. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之電機結構,其中該環形線圈係以線材沿單一轉向纏繞而成。
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