TWM606432U - 永磁馬達 - Google Patents

Abstract

一種永磁馬達，包括一外殼、一定子及一轉子，該定子呈圓環狀且結合於該外殼中，其沿著圓周方向設有複數線圈槽供纏繞複數線圈，該複數線圈槽的槽數為18的倍數，該轉子包含一轉子本體、複數磁石及一轉子軸，該轉子本體設於該定子內側且設有一軸孔及沿圓周方向設置之複數磁石槽，該複數磁石槽的槽數為16的倍數，使得該複數線圈槽與該複數磁石槽的槽數比組合呈9：8之配合，該複數磁石分別結合於該複數磁石槽之中，該轉子軸結合於該軸孔之中；藉此係可具有啟動平滑、噪音低、低速運轉穩定、使用成本低、使用壽命長及輸出效率高等功效。

Description

永磁馬達

本創作係一種關於永磁馬達之結構方面的技術領域，尤指一種具有啟動平滑、噪音低、低速運轉穩定、使用成本低、使用壽命長及輸出效率高等功效之永磁馬達者。

「永磁馬達」係一種能將電能轉換為機械能，或者將動能轉為電能發電機，用以驅動機械作旋轉、振動或直線運動之裝置。目前市面上一般常見的永磁馬達，其定子之線圈槽數與轉子上之磁性材質的極數比值大都為整數或1.5，例如18槽12極，在比值為整數或1.5的情況下，係具有馬達啟動不平滑、運轉時噪音大、低速運轉不穩定導致控制器難以控制及扭矩低而需結合齒輪減速機來增加自身之輸出扭矩進而徒增本及佔用空間等之諸多缺點。

有鑒於此，本創作人乃係針對上述之問題，而深入構思，且積極研究改良試做而開發設計出本創作。

本創作之主要目的係在於解決習知永磁馬達所存在之啟動不平滑、運轉時噪音大、低速運轉不穩定導致控制器難以控制及扭矩低而需結合齒輪減速機來增加自身之輸出扭矩進而徒增本及佔用空間等之諸多 缺點。

本創作提供一種永磁馬達，包括一外殼、一定子及一轉子。其中，該定子係呈圓環狀且結合於該外殼中，沿著該定子之圓周方向均勻設有複數線圈槽供纏繞複數線圈，該複數線圈槽的槽數為18的倍數。該轉子係包含一轉子本體、複數磁石及一轉子軸，該轉子本體設於該定子內側，且設有位於中央之一軸孔及位於該軸孔周圍沿圓周方向均勻設置之複數磁石槽，該複數磁石槽的槽數為16的倍數，使得該複數線圈槽與該複數磁石槽的槽數比組合呈9：8之配合，該複數磁石分別結合於該複數磁石槽之中，該轉子軸結合於該軸孔之中可隨著該轉子本體旋轉。

本創作所提供之永磁馬達，係可藉由該定子上之該複數線圈槽與該轉子上之該複數磁石槽的槽數比組合呈9：8之配合，使得線圈所產生之磁場與該複數磁石之磁極配合後，能產生啟動平滑之功效，且低速運轉時穩定性高，能取代低倍數齒輪減速機構而可大幅降低使用成本、減少空間佔用、降低齒輪噪音及增長使用壽命，再者其之轉矩是同樣機座(低轉速)、同樣功率之習知永磁馬達的3倍以上，且額定負載下輸出效率更是能達到90%以上。

10:外殼

11:殼體

12:後蓋

13:前蓋

14:後軸承

15:前軸承

20:定子

21:線圈槽

22:線圈

23:定子沖片

24:定子內環

25:定子外環

26:嵌片

27:嵌槽

30:轉子

31:轉子本體

32:磁石

33:轉子軸

34:軸孔

35:磁石槽

36:轉子沖片

〔圖1〕係本創作之立體分解示意圖。

〔圖2〕係本創作之組合剖面放大示意圖。

〔圖3〕係本創作之定子沖片的平面放大示意圖。

〔圖4〕係本創作之轉子沖片的平面放大示意圖。

〔圖5〕係本創作之定子沖片的另一實施例。

〔圖6〕係圖5之局部放大示意圖。

〔圖7〕係本創作之定子沖片的另一種實施方式。

〔圖8〕係本創作之轉子沖片的另一種實施方式。

請參閱圖1至圖4所示，係顯示本創作所述之永磁馬達包括一外殼10、一定子20及一轉子30，其中：

該外殼10，係包含一殼體11、一後蓋12及一前蓋13。該殼體11係前、後端呈開口之圓桶狀，該後蓋12與該前蓋13係分別利用複數結合螺栓(圖中未示)鎖固結合於該殼體11之前後端，且該後蓋12上設有一後軸承14，該前蓋13上設有一前軸承15。在本創作中，該殼體11亦可與該後蓋12或該前蓋13之其中任一者設成一體。

該定子20，係呈圓環狀且結合固定於該殼體11之內殼壁上，沿著該定子20之圓周方向均勻設有複數線圈槽21，該複數線圈槽21的槽數為18的倍數，且係朝內側呈開口狀，並分別可供纏繞複數線圈22(如銅線)。該定子20係由呈環片狀之複數定子沖片23層疊結合而成，該複數定子沖片23之材質為矽鋼片。

該轉子30，係包含一轉子本體31、複數磁石32及一轉子軸33。該轉子本體31係設於該定子20內側，可依該定子20產生磁場方向轉動。該轉子本體31設有位於中央之一軸孔34及位於該軸孔34周圍沿圓周方向均勻設置之複數磁石槽35，該複數磁石槽35的槽數為16的倍數，使得該複數線圈槽21與該複數磁石槽35的槽數比組合呈9：8之配合。該轉子本體31係由 呈環片狀之複數轉子沖片36層疊結合而成，該複數轉子沖片36之材質為矽鋼片。該複數磁石32係為釹鐵硼磁鐵，且分別結合於該複數磁石槽35之中。該轉子軸33係結合於該軸孔34之中，可隨著該轉子本體31旋轉，該轉子軸33之後端穿設於該後軸承14中，前端穿設於該前軸承15中且穿出該前蓋13之前側。

請參閱圖5及圖6所示，係為本創作之定子沖片23之另一實施例，其係指出該定子沖片23之線圈槽21呈封閉狀，其中，該定子沖片23係由一定子內環24及一定子外環25所組成，該定子內環24之外周面係形成有朝外呈開口狀之複數線圈槽21，該定子外環25係結合於該定子內環24之外側以封閉該複數線圈槽21之開口，且該定子內環24與該定子外環25之間則利用可相對應嵌設之複數嵌片26與複數嵌槽27結合。

請參閱圖7及圖8所示，係為本創作之該定子沖片23及該轉子沖片36之另一種實施方式，其中係指出該定子沖片23及該轉子沖片36係分別可由複數扇形片體組合成環形而成，且該複數扇形片體之相對端邊係分別利用可相對嵌接之至少一凹部及至少一凸部組接結合。

本創作所提供之永磁馬達，係可藉由該定子20上之該複數線圈槽21與該轉子30上之該複數磁石槽35的槽數比組合呈9：8之配合，使得線圈22所產生之磁場與該複數磁石32之磁極配合後，能產生啟動平滑之功效，且低速運轉時穩定性高，能取代低倍數齒輪減速機構而可大幅降低使用成本、減少空間佔用、降低齒輪噪音及增長使用壽命，再者其之轉矩是同樣機座(低轉速)、同樣功率之習知永磁馬達的3倍以上，且額定負載下輸出效率更是能達到90%以上。

10:外殼

11:殼體

12:後蓋

13:前蓋

14:後軸承

15:前軸承

20:定子

21:線圈槽

22:線圈

23:定子沖片

30:轉子

31:轉子本體

32:磁石

33:轉子軸

34:軸孔

35:磁石槽

36:轉子沖片

Claims (15)

1. 一種永磁馬達，包括：

   一外殼；

   一定子，係呈圓環狀且結合於該外殼中，沿著該定子之圓周方向均勻設有複數線圈槽供纏繞複數線圈，該複數線圈槽的槽數為18的倍數；以及

   一轉子，係包含一轉子本體、複數磁石及一轉子軸，該轉子本體係設於該定子內側，且設有位於中央之一軸孔及位於該軸孔周圍沿圓周方向均勻設置之複數磁石槽，該複數磁石槽的槽數為16的倍數，使得該複數線圈槽與該複數磁石槽的槽數比組合呈9：8之配合，該複數磁石分別結合於該複數磁石槽之中，該轉子軸結合於該軸孔之中可隨著該轉子本體旋轉。
2. 如請求項1所述之永磁馬達，其中該外殼包含一殼體、一後蓋及一前蓋，該殼體呈前、後端開口之圓桶狀，該後蓋與該前蓋係分別結合於該殼體之前後端，且該後蓋上設有一後軸承，該前蓋上設有一前軸承，該定子結合固定於該殼體之內殼壁上，該轉子軸之後端穿設於該後軸承中，前端穿設於該前軸承中且穿出該前蓋之前側。
3. 如請求項2所述之永磁馬達，其中該殼體係可與該後蓋或該前蓋之其中任一者設成一體。
4. 如請求項1所述之永磁馬達，其中該定子之複數線圈槽係朝內側呈開口狀，該定子係由呈環片狀之複數定子沖片層疊結合而成。
5. 如請求項1所述之永磁馬達，其中該定子之複數線圈槽係呈封閉狀，該定子係由呈環片狀之複數定子沖片層疊結合而成。
6. 如請求項5所述之永磁馬達，其中該定子沖片係由一定子內環及一定子外環所組成，該定子內環之外周面係形成有朝外呈開口狀之複數線圈槽，該定子外環係結合於該定子內環之外側以封閉該複數線圈槽之開口。
7. 如請求項6所述之永磁馬達，其中該定子內環與該定子外環之間係利用可相對應嵌設之複數嵌片與複數嵌槽結合。
8. 如請求項4或5所述之永磁馬達，其中該複數定子沖片之材質為矽鋼片。
9. 如請求項4或5所述之永磁馬達，其中該複數定子沖片係分別由複數扇形片體組合成環形而成。
10. 如請求項9所述之永磁馬達，其中組成該定子沖片之該複數扇形片體之相對端邊係分別利用可相對嵌接之至少一凹部及至少一凸部組接結合。
11. 如請求項1所述之永磁馬達，其中該轉子本體係由複數轉子沖片層疊結合而成。
12. 如請求項11所述之永磁馬達，其中該複數轉子沖片之材質為矽鋼片。
13. 如請求項11所述之永磁馬達，其中該複數轉子沖片係分別由複數扇形片體組合成環形而成。
14. 如請求項13所述之永磁馬達，其中組成該轉子沖 片之該複數扇形片體之相對端邊係分別利用可相對嵌接之至少一凹部及至少一凸部組接結合。
15. 如請求項1所述之永磁馬達，其中該複數磁石係為釹鐵硼磁鐵。

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