[发明专利]永磁马达

说明书

技术领域

本发明与永磁马达有关，特别是关于一种降低顿转的永磁马达。

背景技术

马达的顿转不仅影响性能，亦将产生振动与噪音，造成马达应用上的限制与不便，因此，已知技术莫不致力于降低马达顿转转矩(Cogging Torque)的研究与开发，并通过诸如磁铁形状、尺寸、极距、磁化方式、磁铁展开角度、靴部深度、槽极数组合以及辅助槽等诸多技术手段，期以降低顿转的现有技术被揭露。

其具体地，在图1所示的现有技术中，通过改变转子1成对磁铁2的展开角度达到降低顿转的功效外的内藏型构造，并使其成对磁铁2呈V形地埋设于转子1中，更有进者则如图2所示，进一步地于各极的磁岛3上设置孔4构造，通过孔4限制磁力线的行进区域，令磁力线更为集中，而可与定子绕组间进行更有效率的交链，达到降低顿转转矩的功效。

上述现有技术虽揭露了通过孔洞构造来改变转子铁芯的磁通分布，但对于孔洞的形状、数量、尺寸及位置等详细的技术内容对于降低顿转转矩的功效，欠缺最佳化的技术内容，其不足有需再加以改进。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种永磁马达，其使设于马达转子磁岛中的孔，在形状、孔径以及空间形态的配置上获得最佳化，据以达到降低顿转转矩、反电动势总谐波失真与转矩涟波，进而提升控制的精度并减少振动及噪音。

为达成上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种永磁马达，包含有：

一定子，呈环状；

一转子，呈圆形而同轴地位于该定子中；

一气隙，介于该转子的外周环面与该定子的内周环面间；

多数磁铁，设于该转子中，并以该转子的曲率中心为原点，形成多数等角度的极区；以及

多数孔，分别设于各极区介于该转子周侧与对应磁铁间的磁岛中；

各个磁岛中分别设有三个孔，三个孔分别为一个中间孔与位于该中间孔两侧的两个侧孔，且使该中间孔与各侧孔分别满足下列的条件，达到最佳的顿转降低功效：

10°≤θ≤(360°/P)-27°；

0.5g≤r≤3g；

0.5g≤R≤3g；

S(2/3)≤d≤S-(r+1)；以及

S(2/3)≤D≤S-(r+1)。

其中：

θ为两侧孔间以转子的曲率中心为原点的展开角。

P为马达转子的极数。

r为侧孔的半径。

R为中间孔的半径。

g为马达转子与定子间的气隙隙宽。

S为转子的半径。

d为侧孔的曲率中心与转子的曲率中心间的深度距离。

D为中间孔的曲率中心与转子的曲率中心间的深度距离。

其中，各孔为圆形孔。

其中，马达的极数为多数成对的磁铁分设于该转子中所构成。

其中，各成对的磁铁呈V形地分别内藏于该转子中。

并可更进一步地使该些孔设置于各极的磁岛中的数量增加至四个，使所增加的一底孔位于成对磁铁V形收敛端内。

于本发明的一实施例中，当P的数量为8时，各侧孔的孔径小于中间孔的孔径，并特定各孔与马达转子的曲率中心间以及各孔彼此间的相对位置；其中又以θ为12°、r为0.9公厘、R为1.3公厘、d为S(2/3)以及D为S(2/3)时，可以获得相对最佳的顿转转矩降低功效。

而于本发明的另一实施例中，当P的数量为6时，各侧孔的孔径大于中间孔的孔径；其中又以θ为12°、r为1.2公厘、R为0.5公厘、以及d与D皆为39公厘时，可以获得相对最佳的顿转转矩降低功效。

附图说明

图1是一现有的永磁马达的平面示意图。

图2是另一现有的永磁马达的平面示意图。

图3是本发明永磁马达实例的平面图。

图4是本发明永磁马达实施例中单一极区的平面图。

图5是本发明永磁马达实施例的展开角与顿转转矩变化关系图。

图6是本发明永磁马达实施例的孔半径与顿转转矩变化关系图，其中，该中间孔与各侧孔的半径相同。

图7是本发明永磁马达实施例的中间孔半径与顿转转矩变化关系图。

图8是本发明永磁马达实施例的深度距离与顿转转矩变化关系图。

图9是本发明永磁马达实施例的孔数量与顿转转矩变化关系图。

图10是本发明永磁马达实施例与图1所示永磁马达的顿转转矩比较图。

图11是本发明永磁马达实施例与图1所示永磁马达的反电动势谐波比较图。