具分磁沟槽的同极马达转子的制作方法

文档序号:15685663发布日期:2018-10-16 21:01阅读:147来源:国知局

本实用新型涉及一种马达结构改良,尤指一种同极马达的转子的结构改良。



背景技术:

请参阅图9所示,同极马达为一种可用于压缩机内的马达,其包含有一定子91及一转子92,转子92可转动地设置于定子91内,定子91通过设置于其上的线圈组93与设置于转子92上的磁石94共同产生复数封闭的磁力线组95,各该磁力线组95包含有复数以同心环绕并可沿其特定磁通回路通过转子92及定子91的磁力线96,转子92受到磁力线96沿磁通回路的移动达到磁场变化,进而相对定子91产生转动,最终达到传递动能的目的。

但现有技术同极马达的转子92在运转时,由于磁力线96在转子92的磁石94上的磁通回路没有反向的磁极做引导,更白话地说,由于转子92的径向外壁面为一平滑的环壁面,因此当磁力线组95及磁力线96形成后,并无一沿圆周表面的拘束力将整个磁力线组95紧密地收拢在一起,故该等磁力线96彼此之间容易变得较为松散,造成最外围的磁力线96与磁力线组95分离而向外散逸掉;

此外,最外围的磁力线96在转动时,由于其相对定子91上的线圈距离最远,使转子92在接近该线圈组93时,最外围的磁力线96受到的磁力最弱,因此该最外围的磁力线96同样容易因此无法沿正确的磁通回路移动而向外散逸掉;

而一旦最外围的磁力线96向外散逸,便会形成漏磁的现象,此一漏磁现象进而会使转子92产生顿转而使马达震动并产生噪音,影响马达运转时的稳定度及效率。

有鉴于此,现有技术的同极马达转子在设计上有其缺陷存在。



技术实现要素:

有鉴于现有技术的缺点及不足,本实用新型提供一种具分磁沟槽的同极马达转子,其通过在转子的表面凹设有复数分磁沟槽,让由转子内的磁石所产生的磁力线在到达转子表面时能够排列的较为紧密,同时其较靠近定子上的线圈时,外围的磁力线也较不容易散逸。

为达上述的创作目的,本实用新型所采用的技术手段为一种具分磁沟槽的同极马达转子,其包含

一转子本体,其为一圆柱体,其具有两轴向端面及一径向外壁面;该转子本体包含有:

复数磁石孔,其轴向贯穿成形于该转子本体;

复数转子气孔组,其轴向贯穿成形于该转子本体,且分别对应于该等磁石孔,各该转子气孔组包含有两转子气孔,该两转子气孔分别位于相对应的该磁石孔的两侧;

复数分磁沟槽组,其径向凹设成形于该转子本体的该径向外壁面,且环绕间隔设置;该等分磁沟槽组轴向延伸至该转子本体的该两轴向端面;各该分磁沟槽组包含有至少一分磁沟槽;

复数磁石,其分别穿设于该转子本体的该磁石孔内。

本实用新型的优点在于,通过在转子的径向外壁面进一步凹设有复数分磁沟槽组,因此当磁力线沿既定磁通回路到达转子的径向外壁面时,该些凹槽会产生较大的磁阻力,迫使外围的磁力线朝向该磁力线组靠拢,进而使该磁力线圈较为集中而稳定,也较不容易产生漏磁散逸的现象,使马达产生顿转的机率降低,进而提高马达运转时的效能。

以下为本实用新型与现有技术实际测试的数据比较:

现有技术的同极马达(无分磁沟槽)

转速变化

扭力变化

本实用新型的同极马达(有分磁沟槽)

转速变化

扭力变化

以上实测数据显示,现有技术在扭力变化3423rpm及转速变化8.0kg-cm的情况下,驱动效率、马达效率、整合效率分别为94.2%、90.6%、85.3%以及94.2%、90.5%、85.2%,而本实用新型在扭力变化3423rpm及转速变化8.0kg-cm的情况下,驱动效率、马达效率、整合效率分别为94.2%、91.7%、86.4%及94.9%、91.3%、86.7%,因此,本实用新型在转子上增设分磁沟槽后,确实相较于现有技术,可提高马达转子在运转时的整体性能。

进一步而言,前述的具分磁沟槽的同极马达转子,其中各该分磁沟槽组的各该至少一分磁沟槽为一圆槽。

进一步而言,前述的具分磁沟槽的同极马达转子,其中各该分磁沟槽组的各该至少一分磁沟槽为一方槽。

进一步而言,前述的具分磁沟槽的同极马达转子,其中各该分磁沟槽组沿该转子本体的凹陷宽度为0.5mm至6mm。

进一步而言,前述的具分磁沟槽的同极马达转子,其中各该分磁沟槽组的该至少一分磁沟槽的数量为复数个。

进一步而言,前述的具分磁沟槽的同极马达转子,其中各该分磁沟槽组沿该转子本体的圆周位于任两相邻的该磁石之间。

进一步而言,前述的具分磁沟槽的同极马达转子,其中部分的该分磁沟槽组分别沿该转子本体的圆周位于任两相邻的该磁石之间,剩余的该分磁沟槽组分别位于其中一该磁石的径向外侧。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的立体外观图。

图2为本实用新型第一实施例的平面正视图。

图3为本实用新型第一实施例在定子内运转时的磁力线分布放大图。

图4为本实用新型第二实施例在定子内运转时的磁力线分布放大图。

图5为本实用新型第三实施例在定子内运转时的磁力线分布放大图。

图6为本实用新型第四实施例在定子内运转时的磁力线分布放大图。

图7为本实用新型第五实施例的立体外观图。

图8为本实用新型第五实施例在定子内运转时的磁力线分布放大图。

图9为现有技术的一转子在一定子内运转时的磁力线分布放大图。

具体实施方式

以下配合图式以及本实用新型的较佳实施例,进一步阐述本实用新型为达成预定创作目的所采取的技术手段。

请参阅图1所示,本实用新型具分磁沟槽的同极马达转子包含有一转子本体10及复数磁石20,该等磁石20设置于该转子本体10内。

请参阅图1及图3所示,转子本体10为一圆柱体,并其具有两轴向端面11及一径向外壁面12,径向外壁面12为一环壁面,且两轴向端面11分别连接于径向外壁面12的两端;转子本体10上进一步包含有复数磁石孔31、复数转子气孔组32及复数分磁沟槽组40。

该等磁石孔31沿轴向贯穿成形于转子本体10内,换言之,该等磁石孔31分别沿一端的轴向端面11贯穿突伸至另一端的轴向端面11,且本第一实施例中,各该磁石孔31环绕转子本体10的轴心地彼此环绕间隔设置。

该等转子气孔组32沿轴向贯穿成形于转子本体10内,且各转子气孔组32分别对应到该等磁石孔31,更精确地说,各该转子气孔组32包含有两转子气孔321,该两转子气孔321分别位于相对应的该磁石孔31的两侧,本第一实施例中,该两转子气孔321与相对应的该磁石孔31相连通,且位于该磁石孔31沿该转子本体10的圆周的相对两侧。

该等磁石20分别穿设前述的该等磁石孔31,使其穿设于转子本体10内,且该等磁石20的磁力方向须一致向转子外侧或内侧。

该等分磁沟槽组40分别沿转子本体10的径向凹设成形于转子本体10的该径向外壁面12,且该等分磁沟槽组40彼此环绕转子本体10的轴心间隔设置;各分磁沟槽组40分别延伸至转子本体10的两轴向端面11,各分磁沟槽组40包含有至少一分磁沟槽41;

各分磁沟槽组40的位置、各分磁沟槽组40包含的分磁沟槽41的数量、以及分磁沟槽41的形状等等都可更改,本实用新型接下来以五个实施例来说明分磁沟槽组40的各种变化,其中图1至图3为第一实施例,图4至图6分别为第二至第四实施例,图7及图8为第五实施例:

关于分磁沟槽组40的位置:第一实施例至第四实施例中,各分磁沟槽组40沿转子本体10的圆周位于任两相邻的磁石20之间,更精确地说,各该分磁沟槽组40成形于与其相邻的任两相邻的磁石20的中间,但是于第五及第六实施例中,则是部分的分磁沟槽组40分别位于任两相邻的磁石20之间,而剩余的分磁沟槽组40分别位于其中一磁石20的径向外侧;但分磁沟槽组40的位置仍不以上述为限,而可依使用者的需求进行调整。

关于各分磁沟槽组40的分磁沟槽41的形状:第一实施例至第四实施例中,各分磁沟槽41为圆槽,且进一步来说是正圆槽,但不以此为限,其可为了降低分磁沟槽41的深度而改为圆弧槽;第五实施例中,各分磁沟槽41为方槽,并且方槽的深度同样可调整外,不同位置的分磁沟槽41的宽度也可不同,例如于第五实施例中,位于任两相邻的磁石20的中间的分磁沟槽组40的分磁沟槽41的宽度大于位于磁石20的径向外侧的分磁沟槽组40的分磁沟槽41的宽度,但不以此为限,亦可将第五实施例中不同宽度的沟槽调整为每一沟槽皆为相同宽度。

关于各分磁沟槽组40包含的分磁沟槽41的数量:第一实施例及第五实施例中,各分磁沟槽组40包含有一分磁沟槽41。而第二实施例至第四实施例中,各分磁沟槽组40均包含复数分磁沟槽41,且具体来说,第二实施例至第四实施例的分磁沟槽组40分别包含两个、三个及四个分磁沟槽41。

此外,在较佳实施例中,分磁沟槽组40沿转子本体10的凹陷宽度介于0.5mm及6mm之间,且包含0.5mm及6mm;具体来说,在第一实施例及第五实施例中,指单一分磁沟槽41的宽度介于0.5mm及6mm之间,而在第二实施例至第四实施例中,指各分磁沟槽组40的复数分磁沟槽41的宽度总和介于0.5mm及6mm之间。

总之,分磁沟槽组40的位置、各分磁沟槽组40包含的分磁沟槽41的数量、分磁沟槽41的形状以及分磁沟槽组40的宽度,都可自由更改调整,而不以上述为限;例如当分磁沟槽41为方槽时,各分磁沟槽组40亦可包含复数分磁沟槽41来调整分磁沟槽组40的宽度。

以下为本实用新型的使用状态及优点。

请参阅图1、图3及图4所示,本实用新型在使用时,会搭配设置于一定子91,本实用新型的转子本体10可转动地放置于定子91内,并当定子91上的线圈组93通电并与转子本体10上的磁石20共同产生复数磁力线组95后,转子本体10便可通过磁力线组95与定子91之间的变化产生持续性的转动,其中转子气孔组32可将该磁力线组95导引至较为理想的磁通回路的位置上,使磁力线组95在定子91及转子本体10之间产生的磁通回路能够较为稳定。

而本实用新型的优点在于,通过在转子本体10的表面上凹设有该些分磁沟槽组40,因此各磁力线组95产生后,当其磁力线96移动至转子本体10的径向外壁面12时,会受到分磁沟槽组40的分磁沟槽41的推挤,使最外围的磁力线96能够朝向其磁力线组95的中心推动,使整个磁力线组95变得较为紧密,换言之,该分磁沟槽41提供了一充分的磁阻力使外围的磁力线96朝向其中心靠拢,进而使磁力线96较为集中,提升转子铁芯回路上的磁通密度,最终使磁力线96较不容易形成漏磁的现象,进而降低转子本体10在运转过程中产生顿转的机率,因此提高了马达运作上的性能。

以下根据上述分磁沟槽组40的结构、形状及数量,分别讲述其所产生的优点。

关于分磁沟槽组40的位置:第一实施例至第四实施例中,各分磁沟槽组40的数量与磁石20的数量相同(图式中皆为三组),并该三组分磁沟槽组40与磁石20彼此沿转子本体10的圆周方向交错设置,而第五实施例中,由于进一步在磁石20的径向外侧增设有分磁沟槽组40,以图7及图8为例,该些较多的分磁沟槽组40可使磁力线组95更加紧密地靠拢在一起,加强其运转时的稳定度,此外设置于磁石20径向外侧的分磁沟槽组40可降低磁石20上过于密集的磁通量,进一步降低磁石20与定子91所产生的顿转现象,进而降低其顿转转矩。

关于分磁沟槽组40的各分磁沟槽41的形状:在第一至第四实施例中,各分磁沟槽41的形状为正圆槽,而正圆槽对于使用者设计相对应的制造模具来说十分方便,同时可降低使用者制造时模具受损的机会。

在第五实施例中,方槽结构的分磁沟槽41在制造方面,由于方槽的分磁沟槽41可实现以固定深度的方式进行其分磁沟槽41宽度的增加,因此方槽结构可避免分磁沟槽41在加工过程中,为拓宽其宽度而不慎将其深度加工过深的机会,依照本实用新型的设计,其理想深度的临界值为6mm,但不以此为限。

关于分磁沟槽组40的分磁沟槽41的数量:在第二至第四实施例中,使用者通过将分磁沟槽41的数量由一个正圆槽改为复数个较浅的正圆槽,因此在独立加工各自较小的正圆槽的过程中,较不容易为了拓宽其总宽度而不小心将单一分磁沟槽41切削过深,造成马达组装时较为困难等问题。

同时,通过复数分磁沟槽41宽度的加总,依旧可以达到加工至适当宽度的目的;另一方面,在第一实施例的单一正圆槽结构中,单一分磁沟槽41的优点在于,复数分磁沟槽41之间存在有间隙,磁力线96可能会由该些间隙中散逸,因此单一分磁沟槽41便可避免该些间隙的产生,另外,使用者亦可通过将其改为单一的圆弧槽,达到不会切削过深同时又能加工至其特定宽度的目的。

综上所述,以上各实施例充分展现了具有分磁沟槽的转子本体能够降低转子本体在运转时的顿转转矩,并提高转子本体运转时的效率,因此本实用新型可大幅提升该转子本体与其同极马达的效能。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非对本实用新型做任何形式上的限制,虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本实用新型,任何所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本实用新型技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

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