TWM551376U - 永磁電機轉子結構 - Google Patents

Description

永磁電機轉子結構

本創作係與一種轉子結構有關，尤其是指一種可降低頓轉轉矩之永磁電機轉子結構。

按，習知永磁電機結構，例如無刷馬達結構及發電機，其主要包含有一轉子及一定子，該轉子鄰近周緣設有複數個永久磁鐵且作等角度排列，另該永久磁鐵係以不同磁極交錯排列，而該定子係纏繞有線圈，故當線圈有電流經過時，該定子會依電流流向而產生相對應的磁極磁能並與轉子產生相吸或相斥作用，而使轉子持續轉動。

然而，該等永久磁鐵間之磁通密度高，而容易形成磁飽合，故當該轉子開始轉動時，該等永久磁鐵之間會因磁飽合因而使頓轉轉矩增大，造成馬達在運轉過程中產生震動而具有性能不佳以及運轉不順暢之問題，且該轉子為了固定該等永久磁鐵，使該等永久磁鐵之形狀係非為對稱，故係會依據磁極而生產兩組之該等永久磁鐵，而提高成本，是以，如何研發一種可降低頓轉轉矩效應之永磁電機轉子結構，實有必要，而遂有本創作之產生。

本創作之主要目的係在提供一種永磁電機轉子結構，其係可降低頓轉轉矩效應並可提升運轉性能。

為達上述目的，本創作所提供之永磁電機轉子結構，其係包括有：一主體，其係為一圓柱體，該主體係沿圓周方向等間隔設有複數個嵌槽，該等嵌槽係分別具有一定位部；以及複數個永久磁鐵，其係分別設於該等嵌槽內，該等永久磁鐵係分別具有一中心軸，該中心軸之兩側係分別設有一第一磁極與一第二磁極，該等第一磁極與該等第二磁極之兩端係對應該等定位部分別設有一倒角，且該等倒角之其中之一係會定位於該定位部，該等倒角之另一係會與該等嵌槽間產生一間隙。

本創作所提供之永磁電機轉子結構，其係透過該等倒角降低磁通密度，且該等永久磁鐵於該等間隙位置處之磁阻較大，因而阻止磁場線由該等間隙通過，另該等永久磁鐵於該等定位部處之磁通量較大，因此產生磁迴路，而可於起動或運轉時，降低運轉時所產生的頓轉轉矩現象，達到提升運轉性能。

請參閱第1圖以及第2圖所示，係本創作之剖視圖，其係揭示一種永磁電機轉子結構100，其係包括有：

一主體10，其係為圓柱體，該主體10材質係為矽鋼片，該主體10係沿圓周方向等間隔設有複數個嵌槽11，該等嵌槽11係為非對稱之凹槽，該等嵌槽11係分別具有一定位部12，於本創作實施例中，該等嵌槽11係為多邊形凹槽，該定位部12係可為斜塊或弧形塊。

複數個永久磁鐵20，其係分設於該等嵌槽11內，該等永久磁鐵20係分別具有一中心軸A，該等永久磁鐵20於該中心軸A之兩側係分別具有一第一磁極22與一第二磁極23，該等第一磁極22與該等第二磁極23之兩端係對應該等定位部12分別設有一倒角221、231，該等倒角221、231係為斜角或圓角，該等倒角221、231之間係分別設有一垂直該中心軸A之垂直面25，於本創作實施例中，該第一磁極22與該第二磁極23係為相異磁極，且該等永久磁鐵20之第一磁極22與第二磁極23係為交替設置於該等嵌槽11，並使該等倒角221、231之其中之一係會定位於該定位部12，該等倒角221、231之另一係會與該等嵌槽11間產生一間隙26。

為供進一步了解本創作構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本創作使用方式加以敘述，相信當可由此而對本創作有更深入且具體之了解，如下所述：

請參考第3圖所示，係本創作之使用示意圖，該永磁電機轉子結構100係可搭配一定子201做為無刷馬達200來使用，或可做為發電機來使用，當該等永久磁鐵20安裝於該本體10之該等嵌槽11時，由於該本體10之材質為矽鋼片，因此使該等永久磁鐵20對應該等定位部12之一側會提高磁通量和產生磁迴路，而該等永久磁鐵20之另一側係具有該等間隙26，因此會增加磁阻，而阻止磁場線由該等間隙26通過，進而使得磁場集中並與該定子201之齒部線圈產生作用，藉此，而可於起動或運轉時，降低無刷馬達200運轉時所產生的頓轉轉矩現象，使無刷馬達200運轉平穩、提高性能以及效率。

值得一提的是，相較習用永久磁鐵會頓轉轉矩現象，本創作該等永久磁鐵20係透過該等倒角221、231降低磁通密度，藉以降低無刷馬達200運轉所產生的頓轉轉矩現象，提升無刷馬達200效率。

值得一提的是，由於該等永久磁鐵200係以中心軸A相互對稱設有該第一磁極22、該第二磁極23以及該倒角221、231，因此可採相同該等永久磁鐵20即可設置於該等嵌槽11，因而可降低製作成本。

茲，再將本創作之特徵及其可達成之預期功效陳述如下：

本創作係透過透過該等倒角221、231降低磁通密度，而使該等永久磁鐵20之間不會產生磁飽和，且該等永久磁鐵20於該等間隙26位置處之磁阻較大，因而阻止磁場線由該等間隙26通過，因而阻止磁場線由該等間隙26通過，另該等永久磁鐵20於該等定位部12處之磁通量較大，因此產生磁迴路，而可於起動或運轉時，降低無刷馬達200運轉時所產生的頓轉轉矩現象，達到提升馬達效率。

綜上所述，本創作在同類產品中實有其極佳之進步實用性，同時遍查國內外關於此類結構之技術資料，文獻中亦未發現有相同的構造存在在先，是以，本創作實已具備新型專利要件，爰依法提出申請。

惟，以上所述者，僅係本創作之一較佳可行實施例而已，故舉凡應用本創作說明書及申請專利範圍所為之等效結構變化，理應包含在本創作之專利範圍內。

100‧‧‧永磁電機轉子結構
10‧‧‧主體
11‧‧‧嵌槽
12‧‧‧定位部
20‧‧‧永久磁鐵
22‧‧‧第一磁極
221‧‧‧倒角
23‧‧‧第二磁極
231‧‧‧倒角
25‧‧‧垂直面
26‧‧‧間隙
200‧‧‧無刷馬達
201‧‧‧定子
A‧‧‧中心軸

[第1圖]係本創作之剖視圖，以顯示主體之態樣。 [第2圖]係本創作之剖視圖，以顯示主體以及永久磁鐵之態樣。 [第3圖]係本創作之使用示意圖。

100‧‧‧永磁電機轉子結構

10‧‧‧主體

11‧‧‧嵌槽

12‧‧‧定位部

20‧‧‧永久磁鐵

22‧‧‧第一磁極

221‧‧‧倒角

23‧‧‧第二磁極

231‧‧‧倒角

25‧‧‧垂直面

26‧‧‧間隙

A‧‧‧中心軸

Claims (9)

1. 一種永磁電機轉子結構，其係包括有： 一主體，其係設有複數個嵌槽； 複數個永久磁鐵，其係分別設於該等嵌槽內，該等永久磁鐵係會與該等嵌槽間產生一間隙。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之永磁電機轉子結構，其中，該主體係為一圓柱體，該主體係沿圓周方向等間隔設有該等嵌槽。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之永磁電機轉子結構，其中，該等嵌槽係分別具有二定位部，該等永久磁鐵係對應該等定位部分別設有二倒角。
4. 依據申請專利範圍第3項所述之永磁電機轉子結構，其中，該等定位部係可為斜塊或弧形塊，該等倒角係為斜角或圓角。
5. 依據申請專利範圍第3項所述之永磁電機轉子結構，其中，該永久磁鐵於該等倒角間係分別設有一垂直面。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之永磁電機轉子結構，其中，該等永久磁鐵係分別具有一中心軸，該中心軸之兩側係分別設有一第一磁極與一第二磁極。
7. 依據申請專利範圍第6項所述之永磁電機轉子結構，其中，該第一磁極與該第二磁極係為相異磁極，且該等永久磁鐵之第一磁極與該第二磁極係為交替設置於該等嵌槽。
8. 依據申請專利範圍第1項所述之永磁電機轉子結構，其中，該主體材質係為矽鋼片。
9. 依據申請專利範圍第1項所述之永磁電機轉子結構，其中，該等嵌槽係為非對稱之多邊形凹槽。