具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机的制作方法

文档序号:7305757阅读:205来源:国知局
专利名称:具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机的制作方法
技术领域
本发明提供一种具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,为关于一种具有磁极结构交流或直流的回转电机,电机相邻磁极间的中段设有一个或一个以上的径向透孔或槽状透孔,以及依需要选择性在沿磁极中性线近端壳的两端,制成一个或一个以上的缺口、或透孔、或槽状透孔构成气流通道,磁路结构外部设有环形散热壳体,环形散热壳体与磁路外壳间具有供气流流动空间,并经缺口、或透孔、或槽状孔等气流通道与电机内部相通,环形散热壳体并与电机两端密闭端壳构成全闭式电机结构,以使电机内部积热形成的气流经气流通道作循环,而由环形散热壳体对外散热。
背景技术
传统电机在转子较长直径较小的结构型态时,因气流流动困难,通常会在电机中段形成积热,容易造成热破坏为其缺失。

发明内容
本发明为关于具有磁极结构交流或直流的内转式或外转式回转电机或线型电机,于电机相邻磁极间的中段设有一个或一个以上的径向透孔或槽状透孔,以及依需要选择性在沿磁极中性线近端壳的两端,制成一个或一个以上的缺口、或透孔、或槽状透孔构成气流通道,磁路结构外部设有环形散热壳体,环形散热壳体与磁路外壳间具有供气流流动空间,并经缺口、或透孔、或槽状孔等气流通道与电机内部相通,环形散热壳体并与电机两端密闭端壳构成全闭式电机结构,以使电机内部积热形成的气流经气流通道作循环,而由环形散热壳体对外散热。
本发明的具体的技术方案为一种具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,为具有磁极结构交流或直流的内转式或外转式回转电机或线型电机,于电机相邻磁极间的中段设有一个或一个以上的径向透孔或槽状透孔,以及依需要选择性在沿磁极中性线近端壳的两端,制成一个或一个以上的缺口、或透孔、或槽状透孔构成气流通道,磁路结构外部设有环形散热壳体,环形散热壳体与磁路外壳间具有供气流流动空间,并经缺口、或透孔、或槽状孔等气流通道与电机内部相通,环形散热壳体并与电机两端密闭端壳构成全闭式电机结构,以使电机内部积热形成的气流经气流通道作循环,而由环形散热壳体对外散热,其主要构成含磁路结构101为由导磁材料所构成,供设置作为定子的磁极111,磁极111含由永磁式或绕组激磁式所构成,或由构成旋转磁场的绕组所构成,以供匹配另一相对作电机功能运转的电机结构115;磁极111可为两极或两极以上,磁极之间具有一个或一个以上的径向透孔103或纵向槽状透孔或斜槽孔或横槽孔,并可选择性在磁路结构沿各磁极中性线近端壳的两端,依需要设有一个或一个以上的向外扩大的缺口104或透孔或槽状透孔,其外侧供轴向环设由导磁材料或非导磁材料所构成的环形散热壳102,环形散热壳102与磁路结构101具有供流体流动的空间,与磁路结构所具有的径向透孔103或槽状透孔形成气流通路,并可在气流通路上依需要选择性设置滤网110,以供电机内部较热气流作循环对流,以散逸电机内部的积热至环形散热壳102,再经由环形散热壳对外散热,磁路结构两端的端壳204与环形散热壳102密闭结合,而形成全密闭式电机结构;端壳204为供与相对回转的电机结构115及磁路结构101结合成一电机结构体,以提供电机组运转的机械性安定基础,以及供与环形散热壳102密闭结合,而形成全密闭式电机结构;端壳204可为导磁体或非导磁体所构成,若由导磁体构成时,其与转轴间需设置非导磁性隔离环,以在转轴为导磁体时避免经转轴形成磁通环流;若转轴为非导磁体,则可省略非导磁环;环形散热壳102为由导磁性或非导磁性材料构成,包括由铝或铜等或其它良导热非导磁材料所构成,或由导磁及导热材料所构成,若由导磁性材料构成时,则环状散热壳102亦可构成磁极间磁路之一部份,并可在直流或交流整流子式电的应用时,依需要选择性设有换向磁极;环形散热壳102可为圆环形或多角形或其它几何形状的结构,环形散热壳102的内部设有支撑块113,供与磁路结构101及端壳204组合,支撑块113的形状为无碍于和磁路结构之间循环气流的流通;若环形散热壳102与磁路结构101或端壳204之间可直接组合而无碍气流循环时,则支撑块113可不设置;气流泵动风扇112为可依需要选择性设置由电机转轴所驱动的气流泵动风扇所构成,或由独立马达所驱动的气流泵动风扇所构成,以主动泵动电机内部积热气流经由环形散热壳所形成的气室作循环,而有利于电机的散热。


图1为本发明实施例的立体结构分析图。
图2为图1的组合侧向剖面示意图。
图3为图1的组合前视剖面示意图。
图4为本发明磁极间的磁路结构加设呈纵向槽状透孔实施例的侧向剖面示意图。
图5为图4的前视剖面示意图。
图6为本发明磁极间的磁路结构设置两个呈纵向槽状透孔实施例的侧向剖面示意图。
图7为图6的前视剖面示意图。
图8为本发明磁极间的磁路结构设置呈斜向槽状透孔实施例的侧向剖面示意图。
图9为图8的前视剖面示意图。
图10为本发明磁极间的磁路结构设置呈横向槽状透孔实施例的侧向剖面示意图。
图11为图10的前视剖面示意图。
图12为本发明磁极间的磁路结构设置两个或两个以上呈排状径向透孔实施例的侧向剖面示意图。
图13为图12的前视剖面示意图。
图14为本发明的磁路结构磁极之间设置多排状径向透孔实施例的侧向剖面示意图。
图15为图14的前视剖面示意图。
图16为本发明的磁场磁路由不同外径的导磁薄片轴向迭积实施例的立体分析图。
图17为图16的侧视剖面示意图。
图18为图16的前视剖面示意图。
图19为本发明作为外转部式电机的外转部具纵向槽孔的前视剖面示意图。
图20为图19的X—X′剖面示意图。
图21为图19的Y—Y′剖面示意图。
图22为本发明作为外转部式电机的外转部具两个径向透孔的前视剖面示意图。
图23为图22的侧视剖面示意图。
具体实施例方式
本发明为关于具有磁极结构交流或直流的回转电机或线型电机,电机相邻磁极间的中段设有一个或一个以上的径向透孔或槽状透孔,以及依需要选择性在沿磁极中性线近端壳的两端,制成一个或一个以上的缺口、或透孔、或槽状透孔构成气流通道,磁路结构外部设有环形散热壳体,环形散热壳体与磁路外壳间具有供气流流动空间,并经缺口、或透孔、或槽状孔等气流通道与电机内部相通,环形散热壳体并与电机两端密闭端壳构成全闭式电机结构,以使电机内部积热形成的气流经气流通道作循环,而由环形散热壳体对外散热;为利于表达及说明,以下为以两极电机的结构为例,兹就上述功能特征的各种结构例说明如下图1~图3所示为本发明实施例之一;为由一体或分件组合构成的电机磁路结构供耦合另一相对运转的电机结构,其各磁路结构供设置两个或两个以上不同极性的磁极,磁极包括由永久磁极、或绕组激磁式的磁极铁芯及激磁绕组所构成,上述各磁极间的磁路结构,为以平均或接近平均的磁场磁通密度的原则而决定其导磁的截面积,并在相邻磁极间具有一个或一个以上的径向透孔或槽状透孔,如图1所示为本发明的实施例的一立体分析图,图2为图1的组合侧向剖面示意图,图3为图1的组合前视剖面示意图,其主要构成含磁路结构101为由导磁材料所构成,供设置作为定子的磁极111,磁极111含由永磁式或绕组激磁式所构成,或由构成旋转磁场的绕组所构成,以供匹配另一相对作电机功能运转的电机结构115;磁极111可为两极或两极以上,磁极之间具有一个或一个以上的径向透孔103或纵向槽状透孔或斜槽孔或横槽孔,并可选择性在磁路结构沿各磁极中性线近端壳的两端,依需要设有一个或一个以上之向外扩大的缺口104或透孔或槽状透孔,其外侧供轴向环设由导磁材料或非导磁材料所构成的环形散热壳102,环形散热壳102与磁路结构101具有供流体流动的空间,与磁路结构所具有的径向透孔103或槽状透孔形成气流通路,并可在气流通路上依需要选择性设置滤网110,以供电机内部较热气流作循环对流,以散逸电机内部的积热至环形散热壳102,再经由环形散热壳对外散热,磁路结构两端的端壳204与环形散热壳102密闭结合,而形成全密闭式电机结构;端壳204为供与相对回转的电机结构115及磁路结构101结合成一电机结构体,以提供电机组运转的机械性安定基础,以及供与环形散热壳102密闭结合,而形成全密闭式电机结构;端壳204可为导磁体或非导磁体所构成,若由导磁体构成时,其与转轴间需设置非导磁性隔离环,以在转轴为导磁体时避免经转轴形成磁通环流;若转轴为非导磁体,则可省略非导磁环者;环形散热壳102为由导磁性或非导磁性材料构成,包括由铝或铜等或其它良导热非导磁材料所构成,或由导磁及导热材料所构成,若由导磁性材料构成时,则环状散热壳102亦可构成磁极间磁路的一部份,并可在直流或交流整流子式电的应用时,依需要选择性设有换向磁极;环形散热壳102可为圆环形或多角形或其它几何形状的结构,环形散热壳102的内部设有支撑块113,供与磁路结构101及端壳204组合,支撑块113的形状为无碍于和磁路结构之间循环气流的流通;若环形散热壳102与磁路结构101或端壳204之间可直接组合而无碍气流循环时,则支撑块113可不设置;气流泵动风扇112为可依需要选择性设置由电机转轴所驱动的气流泵动风扇所构成,或由独立马达所驱动的气流泵动风扇所构成,以主动泵动电机内部积热气流经由环形散热壳所形成的气室作循环,而有利于电机的散热。
在前述原则下,磁路可由各种结构形态的选择以获致相同效益,以下为此项具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机的各种应用设计例如图4~图5所示为于本发明磁极间设置纵向槽状透孔以作为气流通道的实施例,其中图4所示为本发明磁极间的磁路结构加设呈纵向槽状透孔实施例的侧向剖面示意图,图5为图4的前视剖面示意图,而图4及图5所述实施例,亦可再进一步如图6及图7所示将其位于两相邻磁极中间电机角位置制成两个呈纵向槽状透孔;图6为本发明磁极间的磁路结构设置两个呈纵向槽状透孔实施例的侧向剖面示意图,图7为图6的前视剖面示意图。
本发明所述的磁路结构101,亦可为于磁路结构101的磁极与磁极之间设置一个或一个以上与磁场极轴呈斜向的槽状透孔103;图8所示为本发明磁极间的磁路结构设置呈多个斜向槽状透孔实施例的侧向剖面示意图,图9为图8的前视剖面示意图。
本发明所述磁路结构101,亦可于磁路结构101的磁极与磁极之间设置一个或一个以上的横向槽状透孔,图10所示为本发明磁极间的磁路结构设置呈多个横向槽状透孔实施例的侧向剖面示意图;图11为图10的前视剖面示意图。
本发明所述的磁路结构101亦可为于磁路结构101的磁极与磁极之间设置两个或两个以上呈排状径向透孔103的孔洞状结构;图12为本发明磁极间的磁路结构设置两个或两个以上呈排状径向透孔实施例的侧向剖面示意图;图13为图12的前视剖面示意图。
前述呈排状径向透孔,亦可进一步于磁路结构101的磁极与磁极之间设置呈多排状的径向透孔结构,图14为本发明的磁路结构磁极之间设置多排状径向透孔的侧向剖面示意图实施例;图15为图14的前视剖面示意图。
本发明所述的电机结构可供应用于交流马达或发电机,或应用于串激或分激或复磁的交流或直流有刷马达或发电机,或应用于磁场由永久磁铁所构成的直流无刷或有刷马达或发电机;其机械结构型态亦进一步包括以相同原理的电机特性,而构成的两极或两极以上的外转部式回转电机、或内转部式回转电机、或磁场回转式回转电机、或电枢回转式回转电机、或磁场与电枢转子双动回转式的回转电机;电机的结构型态包括圆筒状、或锥状、或盘状转部的回转式电机结构、或线型驱动的电机结构为应用范围;基于上述运作原理,电机磁路结构可依需要由一体结构或分件组合结构所构成,或由导磁材料薄片迭积而成,或仅选择磁极部份由导磁材料迭积而成而其余磁路为块状结构,以构成磁场磁路与中继磁路共同构成磁路结构。
兹就本发明由导磁材料薄片迭积构成磁路结构或部份磁路结构的实施例说明如下图16为本发明的磁场磁路由不同外径的导磁薄片轴向迭积实施例的立体分析图,图17为图16的侧视剖面示意图,图18为图16的端壳前视剖面示意图;图16~图18所示的磁路结构,为以导磁薄片由磁极中间向两端壳方向作轴向迭积所构成,各导磁薄片的磁路轴向导磁面积呈径向扩大,其结构特征如下磁场磁路202为沿轴向向端壳延伸的同外径、不同磁路宽呈渐增截面积的磁场磁路,由导磁薄片所构成,薄片的外径相同,唯其磁场磁路为由不同磁路宽的导磁薄片由磁极中间沿轴向向两侧迭积,而愈往端壳204方向的导磁薄片磁路结构为愈宽,以使磁场磁路的磁通密度趋向平均,磁场磁路结构具有两极或两极以上的定子磁极211,磁极211含由永磁式或绕组激磁式所构成,或由构成旋转磁场的绕组所构成,以供匹配另一相对作电机功能运转的电机结构115;磁极211可为两极或两极以上,磁极与磁极间具有一个或一个以上的径向透孔103或槽状透孔,并可选择性在磁路结构沿各磁极中性线近端壳的两端,依需要制成一个或一个以上的向外扩大的缺口104或透孔或槽状透孔,其外侧供轴向环设由导磁材料或非导磁材料所构成的环形散热壳102,环形散热壳102与磁场磁路202与中继磁路203所共同构成的磁路结构之间,具有供流体流动的空间,与磁路结构的径向透孔103或槽状透孔形成气流通路,并可在气流通路上依需要选择性设置滤网110,以供电机内部较热气流作循环对流,以散逸电机内部的积热至环形散热壳102,再经由环形散热壳对外散热,磁路结构两端的端壳204与环形散热壳102密闭结合,而形成全密闭式电机结构;中继磁路203为供与磁场磁路202两侧耦合,以使磁极间的磁通由磁场磁路、中继磁路、转子而构成封闭磁通以作电机效应运转,中继磁路可为由导磁薄片所构成,以轴向视之,具有呈封闭圈状相对相邻磁极中间位置的中间磁路,以供耦合磁场磁路相邻磁极间的磁通,中继磁路亦可由块状导磁材料所构成;端壳204为供与相对回转的电机结构115及磁路结构(含磁场磁路202及中继磁路203)结合成一电机结构体,以提供电机组运转的机械性安定基础,以及供与环形散热壳102密闭结合,而形成全密闭式电机结构;端壳204可为导磁体或非导磁体所构成,若由导磁体构成时,其与转轴间需设置非导磁性隔离环,以在转轴为导磁体时避免经转轴形成磁通环流;若转轴为非导磁体,则可省略非导磁环;
环形散热壳体102为由导磁性或非导磁性材料构成,包括由铝或铜等或其它良导热非导磁材料所构成,或由导磁材料所构成,若由导磁性材料构成时,则环形散热壳102亦可构成磁极间磁路的一部份,并可在直流或交流整流子式电的应用时,依需要选择性设有换向磁极;环形散热壳102可为圆环形或多角形或其它几何形状的结构,其内部设有支撑块113,供与磁路结构及端壳204组合,支撑块113的形状为无碍于和磁路结构之间循环气流的流通;若环形散热壳102与磁场磁路202或中继磁路203及端壳204之间可直接组合而无碍气流循环时,则支撑块113可不设置;气流泵动风扇112可依需要选择性设置由电机转轴所驱动的气流泵动风扇,或由独立马达所驱动的气流泵动风扇以主动泵动电机内部积热气流至由环形散热壳所形成的气室,而有利于电机的散热。
此项具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机亦可应用于图19~图21所示的外转部式电机的实施例,图19为本发明作为外转部式电机的外转部具纵向槽孔的前视剖面示意图,图20为图19的X—X′剖面示意图,图21为图19的Y—Y′剖面示意图,其主要构成含磁路结构301为设置于电机外转部作为电机的转子(rotor),电机外转部包括由永磁式或绕线式的磁极所构成,或由整流子式电枢或鼠笼式转子所构成,电机外转部的磁极可为两极或两极以上,供与相对运动的固定式电机定部315作回转互动,固定式电机定部315作为电机定部(stator),其磁场的电机结构含由永磁式或绕组激磁式所构成,或由构成旋转磁场的绕组所构成,可依所匹配的电机外转部结构型态作选择;磁路结构301为由良导磁体所构成,供传输电机外转部各磁极间的磁通,各磁极间具有一个或一个以上的径向透孔103或纵向槽状透孔或斜槽孔或横槽孔,并可依需要选择性在磁路结构沿各磁极中性线近端壳的两端,制成一个或一个以上的缺口104、或透孔、或槽状透孔构成气流通道,磁路结构外部设有环形散热壳体,环形散热壳体与磁路外壳间具有供气流流动空间,并经缺口、或透孔、或槽状孔等气流通道与电机内部相通,环形散热壳体并与电机两端密闭端壳构成全闭式电机结构,以使电机内部积热形成的气流经气流通道作循环,而由环形散热壳体对外散热;端壳204为供磁路结构301及固定式电机定部315结合成一相对回转的电机结构体,以提供电机组运转的机械性安定基础,以及与环形散热壳102密闭结合,而形成全密闭式电机结构;端壳204可为导磁体或非导磁体所构成,若由导磁体构成时,其与转轴间需设置非导磁性隔离环,以在转轴为导磁体时避免经转轴形成磁通环流;若转轴为非导磁体,则可省略非导磁环;环形散热壳102为由导磁性或非导磁性材料构成,包括由铝或铜等或其它良导热非导磁材料所构成,或由导磁材料所构成,若由导磁性材料构成时,则环形散热壳102亦可构成磁极间磁路的一部份,并可在直流或交流整流子式电的应用时,依需要选择性设有换向磁极;环形散热壳102可为圆环形或多角形或其它几何形状的结构,其内部设有支撑块113,供与磁路结构301及端壳204组合,支撑块113的形状为无碍于和磁路结构之间循环气流的流通;若环形散热壳102与磁路结构301或端壳204之间可直接组合而无碍气流循环时,则支撑块113可不设置;气流泵动风扇112可依需要选择性设置由电机转轴所驱动的气流泵动风扇,或由独立马达所驱动的气流泵动风扇以主动泵动电机内部积热气流至由环形散热壳所形成的气室,而有利于电机的散热。
此项外转部式电机结构的通风槽孔亦可如图22~图23所示,为由一个或一个以上的径向透孔作为气流通道,图22为本发明作为外转部式电机的外转部具两个径向透孔的前视剖面示意图,图23为图22的侧视剖面示意图。
此项发明在实际应用时可循以下原则为基础换向磁极的设置当电机组为直流有刷电机且因更大的工作范围而有主动换向的需求时,则可由换向磁极的设置以配合之;若其耦合于磁极间缺口所设置的环状护壳或个别设置之弧形或片状护壳结构为导磁材料所构成,则可依换向需求而设置换向磁极;或于其磁场磁路为近似封闭环型的导磁薄片所构成,则可直接将薄片制成具有换向磁极或另行加设。
磁场磁路开口尺寸与转子的匹配由于转子长宽及整体电机组磁路结构磁极间开口尺寸的匹配,依电机组的散热需求及换向需求而有所不同,因此在前述由导磁薄片所叠积的磁场磁路及中继磁路中,可借着将磁场结构邻近两侧的一部份导磁薄片的磁极部份去除,以缩短磁极轴向长度,或中继磁路邻近磁场磁路的一部份导磁薄片加设磁极部份,以增加磁极轴向长度作为调节。
外转式电机的导电方式若外转部为整流子式电机结构,则可由导电环刷组结构将电能传输至电刷、整流子及电枢,若外转部为永磁式或鼠笼式电机结构,则不需加设导电环刷结构。
此项具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,由于风道的特定结构性,其冷却可为在内电机置风扇或外加独立驱动风扇的气冷;或在外壳加流体泵及散热器或热管散热的流体冷却。
本发明的各种应用结构中,包括外转部式或内转部式或双动式电机结构型态的应用结构中,各种作为气流通道的纵向槽孔、横向槽孔、斜向槽孔状的径向透孔结构,可为一个或一个以上呈径向透孔,并可依磁路需求及旋转中利于气流流动的考虑,而制成各种几何形状,或依旋转方向呈斜向贯穿导磁磁路的透孔或槽状透孔结构,以利于气流泵动。
权利要求
1.一种具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,为具有磁极结构交流或直流的内转式或外转式回转电机或线型电机,于电机相邻磁极间的中段设有一个或一个以上的径向透孔或槽状透孔,以及依需要选择性在沿磁极中性线近端壳的两端,制成一个或一个以上的缺口、或透孔、或槽状透孔构成气流通道,磁路结构外部设有环形散热壳体,环形散热壳体与磁路外壳间具有供气流流动空间,并经缺口、或透孔、或槽状孔等气流通道与电机内部相通,环形散热壳体并与电机两端密闭端壳构成全闭式电机结构,以使电机内部积热形成的气流经气流通道作循环,而由环形散热壳体对外散热,其主要构成含磁路结构(101)为由导磁材料所构成,供设置作为定子的磁极(111),磁极(111)含由永磁式或绕组激磁式所构成,或由构成旋转磁场的绕组所构成,以供匹配另一相对作电机功能运转的电机结构(115);磁极(111)可为两极或两极以上,磁极之间具有一个或一个以上的径向透孔(103)或纵向槽状透孔或斜槽孔或横槽孔,并可选择性在磁路结构沿各磁极中性线近端壳的两端,依需要设有一个或一个以上的向外扩大的缺口(104)或透孔或槽状透孔,其外侧供轴向环设由导磁材料或非导磁材料所构成的环形散热壳(102),环形散热壳(102)与磁路结构(101)具有供流体流动的空间,与磁路结构所具有的径向透孔(103)或槽状透孔形成气流通路,并可在气流通路上依需要选择性设置滤网(110),以供电机内部较热气流作循环对流,以散逸电机内部的积热至环形散热壳(102),再经由环形散热壳对外散热,磁路结构两端的端壳(204)与环形散热壳(102)密闭结合,而形成全密闭式电机结构;端壳(204)为供与相对回转的电机结构(115)及磁路结构(101)结合成一电机结构体,以提供电机组运转的机械性安定基础,以及供与环形散热壳(102)密闭结合,而形成全密闭式电机结构;端壳(204)可为导磁体或非导磁体所构成,若由导磁体构成时,其与转轴间需设置非导磁性隔离环,以在转轴为导磁体时避免经转轴形成磁通环流;若转轴为非导磁体,则可省略非导磁环;环形散热壳(102)为由导磁性或非导磁性材料构成,包括由铝或铜等或其它良导热非导磁材料所构成,或由导磁及导热材料所构成,若由导磁性材料构成时,则环状散热壳(102)亦可构成磁极间磁路之一部份,并可在直流或交流整流子式电的应用时,依需要选择性设有换向磁极;环形散热壳(102)可为圆环形或多角形或其它几何形状的结构,环形散热壳(102)的内部设有支撑块(113),供与磁路结构(101)及端壳(204)组合,支撑块(113)的形状为无碍于和磁路结构之间循环气流的流通;若环形散热壳(102)与磁路结构(101)或端壳(204)之间可直接组合而无碍气流循环时,则支撑块(113)可不设置;气流泵动风扇(112)为可依需要选择性设置由电机转轴所驱动的气流泵动风扇所构成,或由独立马达所驱动的气流泵动风扇所构成,以主动泵动电机内部积热气流经由环形散热壳所形成的气室作循环,而有利于电机的散热。
2.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,包括磁极间设置纵向槽状透孔以作为气流通道。
3.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,包括两相邻磁极中间电机角位置制成两个呈纵向槽状透孔。
4.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,可为于磁路结构(101)的磁极与磁极之间设置一个或一个以上与磁场极轴呈斜向的槽状透孔(107)。
5.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,可于磁路结构(101)的磁极与磁极之间设置一个或一个以上的横向槽状透孔。
6.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,可为于磁路结构(101)的磁极与磁极之间设置两个或两个以上呈排状径向透孔(109)的孔洞状结构。
7.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,可为于磁路结构(101)的磁极与磁极之间设置呈多排状的径向透孔结构者。
8.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,可供应用于交流马达或发电机,或应用于串激或分激或复磁的交流或直流有刷马达或发电机,或应用于磁场由永久磁铁所构成的直流无刷或有刷马达或发电机;其机械结构型态亦进一步包括以相同原理的电机特性,而构成的两极或两极以上的外转部式回转电机、或内转部式回转电机、或磁场回转式回转电机、或电枢回转式回转电机、或磁场与电枢转子双动回转式的回转电机;电机的结构型态包括圆筒状、或锥状、或盘状转部的回转式电机结构、或线型驱动的电机结构为应用范围。
9.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,电机磁路结构可依需要由一体结构或分件组合结构所构成。
10.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,磁路结构可由导磁材料薄片迭积而成,以构成磁场磁路与中继磁路共同构成磁路结构,其结构特征如下磁场磁路(202)为沿轴向向端壳延伸的同外径、不同磁路宽呈渐增截面积的磁场磁路,由导磁薄片所构成,薄片的外径相同,唯其磁场磁路为由不同磁路宽的导磁薄片由磁极中间沿轴向向两侧迭积,而愈往端壳(204)方向的导磁薄片磁路结构为愈宽,以使磁场磁路的磁通密度趋向平均者,磁场磁路结构具有两极或两极以上的定子磁极(211),磁极(211)含由永磁式或绕组激磁式所构成,或由构成旋转磁场的绕组所构成,以供匹配另一相对作电机功能运转的电机结构(115);磁极(211)可为两极或两极以上,磁极与磁极间具有一个或一个以上的径向透孔(103)或槽状透孔,并可选择性在磁路结构沿各磁极中性线近端壳的两端,依需要制成一个或一个以上的向外扩大的缺口(104)或透孔或槽状透孔,其外侧供轴向环设由导磁材料或非导磁材料所构成的环形散热壳(102),环形散热壳(102)与磁场磁路(202)与中继磁路(203)所共同构成的磁路结构之间,具有供流体流动的空间,与磁路结构的径向透孔(103)或槽状透孔形成气流通路,并可在气流通路上依需要选择性设置滤网(110),以供电机内部较热气流作循环对流,以散逸电机内部的积热至环形散热壳(102),再经由环形散热壳对外散热,磁路结构两端的端壳(204)与环形散热壳(102)密闭结合,而形成全密闭式电机结构;中继磁路(203)为供与磁场磁路(202)两侧耦合,以使磁极间的磁通由磁场磁路、中继磁路、转子而构成封闭磁通以作电机效应运转者,中继磁路可为由导磁薄片所构成,以轴向视之,具有呈封闭圈状相对相邻磁极中间位置的中间磁路,以供耦合磁场磁路相邻磁极间的磁通,中继磁路亦可由块状导磁材料所构成;端壳(204)为供与相对回转的电机结构(115)及磁路结构(含磁场磁路(202)及中继磁路(203))结合成一电机结构体,以提供电机组运转的机械性安定基础,以及供与环形散热壳(102)密闭结合,而形成全密闭式电机结构;端壳(204)可为导磁体或非导磁体所构成,若由导磁体构成时,其与转轴间需设置非导磁性隔离环,以在转轴为导磁体时避免经转轴形成磁通环流;若转轴为非导磁体,则可省略非导磁环;环形散热壳体(102)为由导磁性或非导磁性材料构成,包括由铝或铜等或其它良导热非导磁材料所构成,或由导磁材料所构成,若由导磁性材料构成时,则环形散热壳(102)亦可构成磁极间磁路的一部份,并可在直流或交流整流子式电的应用时,依需要选择性设有换向磁极;环形散热壳(102)可为圆环形或多角形或其它几何形状的结构,其内部设有支撑块(113),供与磁路结构及端壳(204)组合,支撑块(113)的形状为无碍于和磁路结构之间循环气流的流通;若环形散热壳(102)与磁场磁路(202)或中继磁路(203)及端壳(204)之间可直接组合而无碍气流循环时,则支撑块(113)可不设置;气流泵动风扇(112)可依需要选择性设置由电机转轴所驱动的气流泵动风扇,或由独立马达所驱动的气流泵动风扇以主动泵动电机内部积热气流至由环形散热壳所形成的气室,而有利于电机的散热。
11.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,磁路结构可选择磁极部份由导磁材料迭积而成而其余磁路为块状结构。
12.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,可应用于外转部式电机,其主要构成含磁路结构(301)为设置于电机外转部作为电机的转子,电机外转部包括由永磁式或绕线式的磁极所构成,或由整流子式电枢或鼠笼式转子所构成,电机外转部的磁极可为两极或两极以上,供与相对运动的固定式电机定部315作回转互动,固定式电机定部315作为电机定部,其磁场的电机结构含由永磁式或绕组激磁式所构成,或由构成旋转磁场的绕组所构成,可依所匹配的电机外转部结构型态作选择;磁路结构(301)为由良导磁体所构成,供传输电机外转部各磁极间的磁通,各磁极间具有一个或一个以上的径向透孔(103)或纵向槽状透孔或斜槽孔或横槽孔,并可依需要选择性在磁路结构沿各磁极中性线近端壳的两端,制成一个或一个以上的缺口104、或透孔、或槽状透孔构成气流通道,磁路结构外部设有环形散热壳体,环形散热壳体与磁路外壳间具有供气流流动空间,并经缺口、或透孔、或槽状孔等气流通道与电机内部相通,环形散热壳体并与电机两端密闭端壳构成全闭式电机结构,以使电机内部积热形成的气流经气流通道作循环,而由环形散热壳体对外散热;端壳(204)为供磁路结构(301)及固定式电机定部(315)结合成一相对回转的电机结构体,以提供电机组运转的机械性安定基础,以及与环形散热壳(102)密闭结合,而形成全密闭式电机结构;端壳(204)可为导磁体或非导磁体所构成,若由导磁体构成时,其与转轴间需设置非导磁性隔离环,以在转轴为导磁体时避免经转轴形成磁通环流;若转轴为非导磁体,则可省略非导磁环;环形散热壳(102)为由导磁性或非导磁性材料构成,包括由铝或铜等或其它良导热非导磁材料所构成,或由导磁材料所构成,若由导磁性材料构成时,则环形散热壳(102)亦可构成磁极间磁路的一部份,并可在直流或交流整流子式电的应用时,依需要选择性设有换向磁极者;环形散热壳(102)可为圆环形或多角形或其它几何形状的结构,其内部设有支撑块(113),供与磁路结构(301)及端壳(204)组合,支撑块(113)的形状为无碍于和磁路结构之间循环气流的流通;若环形散热壳(102)与磁路结构(301)或端壳(204)之间可直接组合而无碍气流循环时,则支撑块(113)可不设置;气流泵动风扇(112)可依需要选择性设置由电机转轴所驱动的气流泵动风扇,或由独立马达所驱动的气流泵动风扇以主动泵动电机内部积热气流至由环形散热壳所形成的气室,而有利于电机的散热。
13.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,外转部式电机结构的通风槽孔可由一个或一个以上的径向透孔作为气流通道。
14.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,当电机组为直流有刷电机且因更大的工作范围而有主动换向的需求时,则可由换向磁极的设置以配合之;若其耦合于磁极间缺口所设置的环状护壳或个别设置的弧形或片状护壳结构为导磁材料所构成,则可依换向需求而设置换向磁极;或于其磁场磁路为近似封闭环型的导磁薄片所构成,则可直接将薄片制成具有换向磁极或另行加设。
15.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,由导磁薄片所迭积的磁场磁路及中继磁路中,可借着将磁场结构邻近两侧的一部份导磁薄片的磁极部份去除,以缩短磁极轴向长度,或中继磁路邻近磁场磁路的一部份导磁薄片加设磁极部份,以增加磁极轴向长度作为调节。
16.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,若其外转部为整流子式电机结构,则可由导电环刷组结构将电能传输至电刷、整流子及电枢,若外转部为永磁式或鼠笼式电机结构,则不需加设导电环刷结构。
17.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,由于风道的特定结构性,其冷却可为在内电机置风扇或外加独立驱动风扇的气冷;或在外壳加流体泵及散热器或热管散热的流体冷却。
18.如权利要求1所述的具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,其特征在于,包括外转部式或内转部式或双动式电机结构型态的应用结构中,各种作为气流通道的纵向槽孔、横向槽孔、斜向槽孔状的径向透孔结构,可为一个或一个以上呈径向透孔,并可依磁路需求及旋转中利于气流流动的考量,而制成各种几何形状,或依旋转方向呈斜向贯穿导磁磁路的透孔或槽状透孔结构,以利于气流泵动。
全文摘要
本发明一种具有环覆气室及径向透孔的全闭式电机,是于交流或直流的内转式或外转式回转电机或线型电机,相邻磁极间的中段设有至少一个径向透孔或槽状透孔,及在磁极中性线近端壳的两端,制成至少一个缺口、或透孔、或槽状透孔构成气流通道,磁路结构外设环形散热壳体,两者间具气流流动空间,并与电机端壳构成全闭式结构,供内部热气流经气流通道作循环经环形散热壳体散热。
文档编号H02K9/00GK1848610SQ20051006450
公开日2006年10月18日 申请日期2005年4月11日 优先权日2005年4月11日
发明者杨泰和 申请人:杨泰和
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