发明名称 永磁电机的转动结构
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.06.11
申请号 TW095149605 申请日期 2006.12.28
申请人 台达电子工业股份有限公司 发明人 吴立建;金万兵;应建平;黄世民;黄文喜
分类号 H02K21/22 主分类号 H02K21/22
代理机构 代理人 蔡清福 台北市中山区中山北路3段27号13楼
主权项 一种永磁电机的转动结构,包括:一定子,中心具有一定子轴,圆柱形表面具有K个突出齿部,该等K个突出齿部相对于该定子轴在圆周方向均匀分布,形成K个嵌线槽部,K为大于1的自然数;及一转子,圆环形内表面包含P对永磁体,该等P对永磁体相对于该定子轴在该等K个突出齿部的外围均匀分布,该转子相对于该定子轴做旋转运动,且P为一自然数,其中:每个永磁体在圆周方向的圆弧面包含至少一凹槽,用以减小齿槽转矩,每个凹槽的形心的角度位置选择自n个电气角度位置180Mod((2P/K)i-P/f,1),i=1,2,...,n,其中,n=M/(2P),M为2P与K的最小公倍数,Mod( )为余数运算子,f为无该等凹槽时的齿槽转矩周波数。如申请专利范围第1项之永磁电机的转动结构,其中该定子更包括一定子铁心,该定子铁心固定于该定子轴,且该K个突出齿部为该定子铁心的延伸。如申请专利范围第1项之永磁电机的转动结构,其中该转子更包括一转子轭部,该等P对永磁体固定于该转子轭部。如申请专利范围第1项之永磁电机的转动结构,其中该等凹槽的槽口宽度wps满足0.2D≦wps≦1.1D,其中,D=180Mod(2P/K,1)。如申请专利范围第4项之永磁电机的转动结构,其中该等凹槽的槽口宽度wps满足wps=0.73D。如申请专利范围第1项之永磁电机的转动结构,其中该等凹槽的槽口宽度wps在wps<1.5D时,并在不影响结构强度与反电动势的大小及波形下,该等凹槽的槽深选择较深者。如申请专利范围第1项之永磁电机的转动结构,其中该定子包括六个嵌线槽部,该转子包括四对永磁体,在30度、90度与150度的电气角选项中选择90度,据以在每个永磁体的90度圆弧面位置设置该等凹槽中的一个。如申请专利范围第1项之永磁电机的转动结构,其中该定子包括十二个嵌线槽部,该转子包括五对永磁体,在15度、45度、75度、105度、135度与165度的电气角选项中选择45度与135度,据以在每个永磁体的45度与135度圆弧面位置设置该等凹槽中的两个。如申请专利范围第1项之永磁电机的转动结构,其中该等凹槽的形状为圆弧形。如申请专利范围第1项之永磁电机的转动结构,其中该等凹槽的形状为多边形。如申请专利范围第1项之永磁电机的转动结构,其中每个永磁体具有该等凹槽外,在圆周方向的两端更包括一对削弧面,该对削弧面相对于每个该永磁体的一径向中心线为对称,且该对削弧面中的每一个对应的角度范围在圆周方向的电气角度αp选择自区间αmin-0.8αss≦αp≦αmin+0.8αss,其中,αmin=180×min(Mod((2P/K)i,1),i=1,2,...,n-1),αss为该等嵌线槽部的其一槽口宽度所对应的电气角,min( )为最小值运算子。如申请专利范围第11项之永磁电机的转动结构,其中该等凹槽的角度位置为选择自n个电气角度位置180×Mod((2P/K)i-P/f+β0P/(180f),1),i=1,2,...,n,其中,β0为无该等凹槽时,具削弧面的齿槽转矩波形与无削弧面的齿槽转矩波形的相位差。如申请专利范围第12项之永磁电机的转动结构,其中该定子包括六个嵌线槽部,该转子包括四对永磁体,每个永磁体包括一对削弧面,且β0=0度,在30度、90度与150度的电气角选项中选择90度,据以在每个永磁体的90度圆弧面位置设置该等凹槽中的一个。如申请专利范围第11项之永磁电机的转动结构,其中该定子包括十二个嵌线槽部,该转子包括五对永磁体,每个永磁体包括一对削弧面,且β0=180度,在30度、60度、90度、120度与150度的电气角选项中,选择60度与120度,据以在每个永磁体的60度与120度圆弧面位置设置该等凹槽中的两个。如申请专利范围第12项之永磁电机的转动结构,其中该定子包括十二个嵌线槽部,该转子包括五对永磁体,每个永磁体包括一对削弧面,且β0=180度,在15度、45度、75度、105度、135度与165度的电气角选项中,选择45度与135度,据以在每个永磁体的45度与135度圆弧面位置设置该等凹槽中的两个。一种永磁电机的转动结构,包括:一定子,其对称于一形状中心轴的圆环形内表面具有K个突出齿部,该等K个突出齿部相对于该形状中心轴在圆周方向均匀分布,形成K个嵌线槽部,K为大于1的自然数;及一转子,圆柱形表面包含P对永磁体,该等P对永磁体相对于该形状中心轴在该等K个突出齿部的内侧均匀分布,该转子相对于该形状中心轴做旋转运动,且P为一自然数,其中:每个永磁体在圆周方向的圆弧面包含至少一凹槽,用以减小齿槽转矩,每个凹槽的形心的角度位置选择自n个电气角度位置180Mod((2P/K)i-P/f,1),i=1,2,...,n,其中,n=M/(2P),M为2P与K的最小公倍数,Mod( )为余数运算子,f为无该等凹槽时的齿槽转矩周波数。如申请专利范围第16项之永磁电机的转动结构,其中该定子更包括一定子轭部,且该K个突出齿部为该定子轭部的延伸。如申请专利范围第16项之永磁电机的转动结构,其中该转子更包括一转子铁心,该转子铁心对称于该形状中心轴,且该等P对永磁体固定于该转子铁心。如申请专利范围第16项之永磁电机的转动结构,其中该等凹槽的形状为圆弧形。如申请专利范围第16项之永磁电机的转动结构,其中该等凹槽的形状为多边形。如申请专利范围第16项之永磁电机的转动结构,其中每个永磁体具有该等凹槽外,在圆周方向的两端更包括一对削弧面,该对削弧面相对于每个该永磁体的一径向中心线为对称,且该对削弧面中的每一个对应的角度范围在圆周方向的电气角度αp选择自区间αmin-0.8αss≦αp≦αmin+0.8αss,其中,αmin=180×min(Mod((2P/K)i,1),i=1,2,...,n-1),αss为该等嵌线槽部的其一槽口宽度所对应的电气角,min( )为最小值运算子。如申请专利范围第21项之永磁电机的转动结构,其中该等凹槽的角度位置为选择自n个电气角度位置180×Mod((2P/K)i-P/f+β0P/(180f),1),i=1,2,...,n,其中,β0为无该等凹槽时,具削弧面的齿槽转矩波形与无削弧面的齿槽转矩波形的相位差。
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