專利名稱：永磁式電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種永磁式電動機，在提供一種可減少^茲束量 改變而降低起電力波形含有的高次諧波成分，以充分提高效率
的7JC z磁式電動才幾。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今產(chǎn)業(yè)界中，常需要提供動力以驅(qū)動機械做旋轉(zhuǎn)、或其它形式
的運動，此時常以馬達作為動力來源；由于馬達可將電能或-磁能轉(zhuǎn)換 成為機械能，故廣泛地應(yīng)用于各種工業(yè)、電器、運輸系統(tǒng)等裝置上， 已成為一種不可或缺的設(shè)備。
馬達大致可分為直流、交流、有刷、或無刷等型式， 一般而言， 馬達的結(jié)構(gòu)由一轉(zhuǎn)子以及一定子所組成，藉由轉(zhuǎn)子及定子間的磁通分 布，促使轉(zhuǎn)子進行旋轉(zhuǎn)運動，將此旋轉(zhuǎn)運動傳導出來之后，便可提供 所需的機械能。其中，利用磁鐵本身具有磁性的特色，加以運用提供 磁通的，為永i茲式馬達，由于永f茲式馬達可在有限的體積內(nèi)形成較大 的轉(zhuǎn)矩、效能及精確度亦較高，故在市場上受到矚目。
請參閱圖1所示為習知永磁式馬達10的結(jié)構(gòu)示意圖，其包含一轉(zhuǎn) 子11以及一定子12,該轉(zhuǎn)子11上設(shè)置有復數(shù)個磁鐵111，而定子12 則呈一環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且于內(nèi)緣上環(huán)設(shè)有復數(shù)個定子磁極121,定子磁極 121上則可繞設(shè)有線圈，待轉(zhuǎn)子11與定子12相互套設(shè)之后，轉(zhuǎn)子11 與定子12之間恰形成一氣隙，當線圈通有電流時，由導磁性材質(zhì)所制 成的定子磁極121藉由轉(zhuǎn)子11的磁鐵111彼此作用，即產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)運 動；該轉(zhuǎn)子11可另具有一心軸13，以便在轉(zhuǎn)子11進行旋轉(zhuǎn)運動時， 將機械能傳導出來，供作進一步的使用。
其中，圖1所示的轉(zhuǎn)子11中，其具有復數(shù)轉(zhuǎn)子磁極112，如圖所 示以四極馬達為例，故具有四個轉(zhuǎn)子磁極112，且各轉(zhuǎn)子磁極112具弧線表面113，該弧線表面113上至轉(zhuǎn)子11中心Ol的距離，由中心點 113a自兩側(cè)邊113b、 113c漸減，故于各弧線表面113間則具有一凹槽 114,使得該弧線表面113與定子;茲極121的間隙變短，而凹槽114與 定子磁極121的間隙增大。因此，在相對弧線表面113中心點113a附 近的定子磁極121a磁束會集中(磁束A)，磁性很容易飽合，而通過定 子f茲極121b、 121c的》茲束(石茲束B)會減少，定子繞線處感應(yīng)起的起電 力會降低。在此情形之下，為了增大在定子繞線處感應(yīng)起的起電力， 必須增加定子繞線的圈數(shù)，但是增加定子繞線的圏數(shù)時，以定子繞線 所致的銅損會增加，因此無法充分提高電動機的效率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的即在提供一種可減少磁束量改變而降低起電力 波形含有的高次諧波成分，以充分提高效率的永磁式電動機。
本發(fā)明的永^磁式電動機設(shè)有定子、轉(zhuǎn)子以及轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)子并形 成有復數(shù)轉(zhuǎn)子磁極，而各轉(zhuǎn)子磁極設(shè)有一弧表面以及弧表面兩側(cè)延伸 的第一、二傾斜段，而相鄰轉(zhuǎn)子磁極的第二傾斜_度間則以一切線段連 接而構(gòu)成凹陷空間，復數(shù)磁鐵設(shè)于各轉(zhuǎn)子磁極中，且各》茲鐵的兩端部 則設(shè)于靠近二第二傾斜段處，而各^t鐵中央部份朝轉(zhuǎn)子中心處內(nèi)凹。
其中，該弧表面所形成的夾角為6 ,使轉(zhuǎn)子磁極的數(shù)量為P(為偶數(shù)) 時，其滿足(120/P)度< 6 < (200/P)度的條件。
圖1為一般永磁式馬達中轉(zhuǎn)子與定子的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明中永磁式電動機的轉(zhuǎn)子與定子的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明中轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明中轉(zhuǎn)子與定子的部分放大結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5A E為本發(fā)明中各磁鐵不同形式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖號說明
永f茲式馬達10 轉(zhuǎn)子ll磁鐵lll 轉(zhuǎn)子磁極112
弧線表面113 中心點113a
側(cè)邊113b、 113c 凹沖曹114 定子石茲才及121、 121a、 121b、 121c 定子12
心軸13 永f茲式電動才幾20
定子21 環(huán)狀主體部211
定子石茲極212 容置空間213
轉(zhuǎn)子22 轉(zhuǎn)子》茲極221
》茲4夾222 端部222a、 222b
平直部222c 彎弧部222d
弧表面223 第一傾斜段224
第二傾斜段225 切線段226
凹陷空間227 通氣孔228
鉚釘孔229 轉(zhuǎn)軸2具體實施例方式
本發(fā)明主要針對一般永磁式電動機中的轉(zhuǎn)子加以改良，如圖2至 圖4所示，該永磁式電動機20包含有定子21、轉(zhuǎn)子22以及轉(zhuǎn)軸23; 其中
該定子21具有一環(huán)狀主體部211以及復數(shù)定子磁極212，各定子 磁極212凸設(shè)于該主體部211內(nèi)部，而各定子》茲極212內(nèi)并形成有一 容置空間213。
該轉(zhuǎn)子22略成圓形的片體，設(shè)置于該容置空間213中，并與各定 子磁極212間具有氣隙，該轉(zhuǎn)子22并形成有復數(shù)轉(zhuǎn)子磁極221，而各 轉(zhuǎn)子磁極221中并設(shè)有》茲鐵222。
復數(shù)轉(zhuǎn)子磁極221的數(shù)量為偶數(shù)設(shè)置，而本實施以四極馬達為例， 故具有四個轉(zhuǎn)子》茲極221,各轉(zhuǎn)子磁極221設(shè)有一弧表面223以及弧表 面2"兩側(cè)依序向外延伸的第一、二傾斜段224、 225，而相鄰第二傾 斜段225間則以一切線段226連接而構(gòu)成凹陷空間227。復數(shù),茲鐵222,設(shè)于各轉(zhuǎn)子;茲極221中，且各石茲鐵222的兩端部 222a、 222b則設(shè)于靠近二第二傾斜段225處，而各磁鐵222中央部份 朝轉(zhuǎn)子22中心處02內(nèi)凹而略呈V字型；當然，各磁鐵亦可為不同形 式，如圖5A所示，各磁鐵222中央部份朝轉(zhuǎn)子22中心處02內(nèi)凹而 呈弧型；亦可于各轉(zhuǎn)子石茲極221中設(shè)有一個以上的》茲鐵222,如圖5B 所示；而如圖5C所示，各^茲鐵222中央部^分朝轉(zhuǎn)子22中心處02內(nèi)凹， 且該磁鐵222中央部份為平直部222c，而兩側(cè)的兩端部222a、 222b則 向外擴張的形式；亦可如圖5D所示，各》茲4失222中央部4分朝轉(zhuǎn)子22 中心處02內(nèi)凹，且該磁鐵222中央部份為彎弧部222d，且該彎弧部 222d朝轉(zhuǎn)子22中心處02外凸,而兩側(cè)的兩端部222a、 222b則向外擴 張的形式；再者，各磁鐵222亦可直接形成平直狀，如圖5E所示。
一轉(zhuǎn)軸23,設(shè)于轉(zhuǎn)子22的中心處02,與轉(zhuǎn)子22連接為一體。
其中，該第一傾斜段224的斜率小于第二傾斜段225的斜率，而第 二傾斜段225與磁鐵兩端部222a、 222b相互平行，使得弧表面223至轉(zhuǎn) 子22的中心處02的距離(D1)相同，而第一傾斜,殳224至轉(zhuǎn)子22的中心處 02的距離(D2),由弧表面223朝第二傾斜段225漸減，而二傾斜段225至 轉(zhuǎn)子22的中心處02的距離(D3)，由第 一傾斜段224朝切線段226漸減， 故轉(zhuǎn)子磁極221至轉(zhuǎn)子22的中心處02的距離，由弧表面223(D1)朝切線 段226(D4)逐漸減小，而每一弧表面223所形成的夾角為6 ，使轉(zhuǎn)子磁極 的數(shù)量為P時，其滿足(120/P)度《6《(200/P)度的條件，而如本 圖實施例中，該轉(zhuǎn)子磁極的數(shù)量為4，故30度《6《50度。
再者，該轉(zhuǎn)子22上進一步設(shè)有復數(shù)通氣孔228，并可穿設(shè)有鉚釘孔 229,可加強轉(zhuǎn)子22的結(jié)構(gòu)強度，或不穿設(shè)鉚釘孔而保持各通氣孔228 的空洞狀態(tài)時，可減少轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量，并可作為散熱之用。
值得一提的是，本發(fā)明相較于習有電動機結(jié)構(gòu)具有下列優(yōu)點
1、 本發(fā)明轉(zhuǎn)子的弧表面與轉(zhuǎn)子中心的距離皆相同，使得磁束不會 集中。
2、 各轉(zhuǎn)子間所形成的凹陷空間，其與轉(zhuǎn)子中心的距離由弧表面朝 切線段逐漸減小，可減少磁束量的改變，進而降低起電力波形含有的高次諧波成分，以充分提高電動機的效率。
3、 轉(zhuǎn)子上所設(shè)置的復數(shù)通氣孔，可減少轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量，并可作 為散熱之用。
4、 于各通氣孔穿設(shè)有鉚釘孔，可加強轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)強度。 本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點巳揭示如上，然而熟悉本項技術(shù)的
人士仍可能基于本發(fā)明的揭示而作各種不背離本案發(fā)明精神的替換及 修飾。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)不限于實施例所揭示者，而應(yīng)包括 各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為以下的申請專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1、一種永磁式電動機，其包含有一定子，該定子具有一環(huán)狀主體部以及復數(shù)定子磁極，各定子磁極凸設(shè)于該主體部內(nèi)部，而各定子磁極內(nèi)并形成有一容置空間；一轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子略成圓形的片體，設(shè)置于該容置空間中，并與各定子磁極間具有氣隙，該轉(zhuǎn)子并形成有復數(shù)轉(zhuǎn)子磁極，而各轉(zhuǎn)子磁極中并設(shè)有磁鐵；其中，各轉(zhuǎn)子磁極設(shè)有一弧表面以及由弧表面兩側(cè)依序延伸的第一、二傾斜段，該第一傾斜段的斜率小于第二傾斜段的斜率，而相鄰轉(zhuǎn)子磁極的第二傾斜段間則以一切線段連接而構(gòu)成一凹陷空間；各磁鐵的兩端部則設(shè)于靠近二第二傾斜段處，而各磁鐵中央部份朝轉(zhuǎn)子中心處內(nèi)凹；一轉(zhuǎn)軸，設(shè)于轉(zhuǎn)子的中心處，與轉(zhuǎn)子連接為一體。
2、 如權(quán)利要求1所述永磁式電動機，其中，該弧表面 形成的夾角為6 ,使轉(zhuǎn)子磁極的數(shù)量為P時，其滿足(120/P)度《e《(2oo/p)度的條件。
3、 如權(quán)利要求1所述永磁式電動機，其中，該轉(zhuǎn)子磁 極的數(shù)量為P為偶數(shù)。
4、 如權(quán)利要求1所述永》茲式電動機，其中，該第二傾 斜段與磁鐵端部相互平行。
5、 如權(quán)利要求1所述永磁式電動機，其中，該轉(zhuǎn)子上設(shè)有復數(shù)通氣孔。
6、 如權(quán)利要求5所述永》茲式電動機，其中，該通氣孔中可穿設(shè)有鉚釘孔。
7、 如權(quán)利要求1所述永磁式電動機，其中，各磁鐵中 央部份朝轉(zhuǎn)子中心處內(nèi)凹而略呈V字型或弧型。
8、 如權(quán)利要求1或7所述永磁式電動機，其中，各轉(zhuǎn)子》茲極中設(shè)有 一 個以上的石茲4失。
9、 如權(quán)利要求4所述永磁式電動機，其中，各磁鐵中 央部4分朝轉(zhuǎn)子中心處內(nèi)凹，且該^茲鐵中央部-除為平直部，而兩側(cè)的兩端部則向外擴張；或者各磁鐵中央部份朝轉(zhuǎn)子中心 處內(nèi)凹，且該》茲4失中央部份為彎弧部，且該彎弧部朝轉(zhuǎn)子中 心處外凸，而兩側(cè)的兩端部則向外擴張。
10、 如權(quán)利要求1所述永/磁式電動才幾，其中，各f茲鐵形 成平直狀。
全文摘要
本發(fā)明永磁式電動機設(shè)有定子、轉(zhuǎn)子以及轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)子并形成有復數(shù)轉(zhuǎn)子磁極，而各轉(zhuǎn)子磁極設(shè)有一弧表面以及弧表面兩側(cè)延伸的第一、二傾斜段，而相鄰轉(zhuǎn)子磁極的第二傾斜段間則以一切線段連接而構(gòu)成凹陷空間，復數(shù)磁鐵設(shè)于各轉(zhuǎn)子磁極中，且各磁鐵的兩端部則設(shè)于靠近二第二傾斜段處，而各磁鐵中央部份朝轉(zhuǎn)子中心處內(nèi)凹，以充分提高電動機的效率。
文檔編號H02K1/27GK101425708SQ20071016522
公開日2009年5月6日 申請日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者余文和, 李孝詩 申請人:瑞智精密股份有限公司