[发明专利]可因负载大小而自动调整气隙的永磁式无刷马达

说明书

技术领域

本发明涉及一种可因负载大小而自动调整气隙的永磁式无刷马达。

背景技术

马达根据用途的不同，其所设计的重点亦随之改变，例如着重于马达的最大扭力、马达最大转速、马达最大功率，或马达最大惯量等各种输出数据，其中，马达的最大扭力与马达最大转速，因直接影响到马达所能负载的重量与其速度，故为常见的考虑因素，而马达的最大扭力与最大转速之间，其关系可由下列公式推导出：

T＝A×kt；kt=C×VDNmax]]>T=A×C×VDNmax]]>

其中：T＝马达最大扭力、Nmax＝马达最大转速、kt＝马达扭力常数、C＝常数9.55、VD＝马达端电压、A＝马达输入电流

马达在实际情况下，电力供应源亦需配合整体设计而不可无限制的提升，由上述公式可知，马达在马达端电压VD与马达输入电流A一定的情况下，最大扭力T与最大转速Nmax是呈一反比的关系，最大扭力与最大转速势必在设计时做一取舍，而除了马达端电压之外，其余影响最大扭力、转速的变因，亦可由该马达的结构上来设定，诸如马达转子上永磁磁性件磁性强弱、磁极多寡、定子的绕串联绕匝数、以及定子与转子间的气隙大小等；

然而，上述的马达结构在现有的马达中，皆在制品出厂后便已固定，使用者难以随其当时的使用需求而调整，进而在最大扭力与最大转速之间，产生难以兼具的弊病；

以现有的永磁式无刷马达为例，如图7所示，现有的永磁式无刷马达多为径向气隙型，顾名思意其定子与转子是呈一内一外的设置方式，且两者之间保留有一固定大小的气隙，因气隙大小直接决定于定子、转子的内外径差，故无调整的空间，而其余的磁性件强度、磁极多寡、线圈绕串联绕匝数等，亦直接固定于马达上，不是可自由调整的结构，因此若现有的马达欲调整最大扭力与最大转速，则需另外配合机械式齿轮箱来实现。

现有马达配合齿轮箱虽可达到调节最大扭力、最大转速的目的，但却会产生出新的问题与缺点，因配合齿轮箱会造成成本增加、重量增加、体积增加，且齿轮箱在传递能量时又会造成衰减，齿轮箱本身所消耗掉的能量则被转换为无用的热量与噪音，更是另人头痛的麻烦。

再者，若该马达是利用于电动车上，则除了前述齿轮箱之外，另需配合一机械式差速器来控制车辆转向时内外轮转速不同的需求，如此将造成整体能量约有40％至50％的损耗，直接反应出此能量损耗的便是该电动车的续航力将降低40％至50％，严重影响电动车的性能。

综上所述，现有马达的缺点可知，因影响负载载重的最大扭力，以及影响速度的最大转速之间是呈一反比的关系，故在电源一定的情况下，两者势必有所取舍，而现有的马达在完成后便难以控制其最大扭力、最大转速的输出值，需另行配合齿轮箱来达成，但齿轮箱却会带来成本、重量、体积的增加，以及能量损耗的缺点，实需研发出一种无需齿轮箱便可达到调节最大扭力、最大转速的马达结构，以克服现有马达的缺点。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种可因负载大小而自动调整气隙的永磁式无刷马达，其可改善现有的马达无法调整输出特性，需另外配合齿轮箱等缺点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：