[发明专利]永磁式转子与永磁式转动构件

说明书

一种永磁式转子与永磁式转动构件，该永磁式转子包含一转子铁心、多个永久磁铁及一非磁性外固定环。转子铁心具导磁性，并具有一外表面及自外表面向内凹陷的多个鸠尾槽。这些永久磁铁分别卡合于这些鸠尾槽。非磁性外固定环套设于转子铁心，并将这些永久磁铁环绕于内。其中，非磁性外固定环不具导磁性。本发明还公开了具有上述永磁式转子的永磁式转动构件。

技术领域

本发明涉及一种转子转动构件，特别是一种永磁式转子与永磁式转动构件。

背景技术

在高速永久磁铁马达领域中，常见的挑战为转子在高速旋转所形成的离心力会迫使永久磁铁沿转轴的径向向外甩。因此，如何确保转子在高速旋转时磁铁能保持固定于转子铁心上，则成为此领域研发人员的努力目标。

永久磁铁马达或交流发电机使用两方法以将磁铁固定至转子轴。第一方法为表面安装，其中粘着剂被用以将磁铁粘结至转子轴的表面。第二方法为内藏法，将磁铁藏在转子铁心内，以借由转子铁心固定在转子轴上。

然而，对于表面安装法来说，由于粘着剂的强度有限，转速所产生的离心力超过粘着剂的粘着力时，受粘着剂粘着的磁铁则有可能脱离。因此，对于表面安装法来说，安装有磁铁的永久磁铁马达或交流发电机的速度及功率将受到限制。对于内藏法来说，因转子铁心具导磁性，故必需将转子铁心位于永久磁铁外围的部分薄化，以避免减损马达的效率。但转子铁心的外壁变薄却会降低结构强度，导致永久磁铁有被甩出的风险。因此上述两种方法皆无法有效确保高速永久磁铁马达的组装可靠度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种永磁式转子与永磁式转动构件，借以改善表面安装法与内藏法皆无法兼顾高速转动下的永久磁铁马达的组装可靠度与马达效率的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种永磁式转子，包含一转子铁心、多个永久磁铁及一非磁性外固定环。转子铁心具导磁性，并具有一外表面及自外表面向内凹陷的多个鸠尾槽。这些永久磁铁分别卡合于这些鸠尾槽。非磁性外固定环套设于转子铁心，并将这些永久磁铁环绕于内。其中，非磁性外固定环不具导磁性。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种永磁式转动构件，包含一转轴、至少一个永磁式转子及一定子。至少一个永磁式转子套设于转轴，并包含一转子铁心、多个永久磁铁及一非磁性外固定环。转子铁心具导磁性，并具有一外表面及自外表面向内凹陷的多个鸠尾槽。这些永久磁铁分别卡合于这些鸠尾槽。非磁性外固定环套设于转子铁心，并将这些永久磁铁环绕于内。非磁性外固定环不具导磁性。定子环绕永磁式转子与转轴。

本发明的技术效果在于：

本发明的永磁式转子与永磁式转动构件，永久磁铁通过转子铁心的鸠尾槽与非磁性外固定环双重防护来固定于转子铁心上，有助于避免永磁式转子在高速转动时发生永久磁铁撞击定子的问题。

此外，因非磁性外固定环不具导磁性，故不用担心非磁性外固定环的厚度增加会影响永久磁铁与定子线圈有交链的磁力线回路数量，进而能够兼顾马达效率与组装可靠度。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为根据本发明第一实施例所述的转轴、永磁式转子与定子相组的立体示意图；

图2为图1的分解示意图；

图3为图2的永磁式转子的分解示意图；

图4为图1的剖面示意图；

图5为采用图1的永磁式转子的磁力线回路示意图；

图6为采用永久磁铁直接嵌设于转子铁心的转子的磁力线回路示意图；

图7为采用图1的永磁式转子与采用现有技术的永久磁铁嵌设于转子铁心的效率曲线比较图。