[实用新型]径向串接电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机，尤指一种径向串接电机。

背景技术

早期绝大多数电机的设计都只使用激磁体的一端来产生转距，此种设计最多也仅仅运用了电机潜能的一半。但现今有许多电机的设计，利用激磁线圈的两端，以提供转子与定子间更大的有效气隙表面面积，来产生电机的转距。但传统通用电机结构会因毗邻的磁极，造成磁通的集中受到影响，且毗邻的线圈也有不利的转换干扰效应。

Maslov等人在美国专利授权公告号6791222中提出一个电机，其利用激磁线圈的两端以增加转子与定子间的有效气隙表面面积，且借由各自独立的极对安排以处理毗邻线圈间磁通的转换干扰效应。此直流电机的定子上包含有复数个各自独立激磁的电磁体，并以轴向排列的转子磁铁与定子极对提供集中的磁通分布，使磁通可以被集中在相对大的表面以促成高的力矩。并以感知器侦测转子与定子的相对位置，在合宜的时间，分别控制电磁体上的线圈电流，来造成电机的平顺运转。Maslov等人的应用确认磁通的集中与磁通的尽量利用，磁通的损失及干扰效应的极小化，全部都是获得以高力矩能力操作高效率电机方面的供献因素。

为获得更大的总有效气隙表面面积，在美国专利授权公告号6762525中，Maslov等人将电机的结构加以改良，提出在轴向排列的定子极与轴向排列的转子磁铁方面的一个轴向串接结构上的架构，以提供高度集中的磁通分布。此种电机架构借由轴向毗邻的转子共用一共用侧边壁，虽然提供了高度集中的磁通分布，以促成电机的高力矩能力；但在实际应用时，因轴向串接的三维架构，额外的宽度被需求，而不利于满足电机的扁平化需求。而且为防止电机旋转轴扭力的不利影响以及增进电机的高力矩能力，将加大转矩的脉动。

此待解决的缺陷为，在增进电机的高效率及高输出能力需求的同时，还必需要顾及电机的扁平化，以及降低转矩的脉动和获得灵活安全的运作特性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种径向串接电机，以增进电机的高效率、高输出，及获得电机运作时的转矩脉动降低和灵活安全特性。

为实现上述需求，本实用新型提供一种径向串接电机，除了增加定子和转子间的总活动的气隙表面面积，更透过三维空间的径向扩张来获得更大的总有效气隙表面面积，并经由径向毗邻的转子共用一共用侧边壁，进一步的提供磁通密度分布的集中，以增进电机的高效率、高输出，及获得电机运作时的转矩脉动降低和灵活安全特性。

本实用新型第一实施例具体地提出一种径向串接电机的构造，其含有：一个定子及一个转子。转子上含有复数个同轴且彼此径向毗邻的轮状环；每一个转子环各自有复数个含永磁铁的磁性元件。转子上每一个磁性元件各自具有磁场极性相反的两磁极，使每一个转子环上各自的复数个磁性元件环绕着旋转轴的圆周方向以磁场极性N/S连续交替配置，且沿着旋转轴圆周方向毗邻的磁极彼此以间隙分隔。转子的每一个轮状环具有一导磁性的U形截面，而每一个磁性元件的U形截面的两个侧边壁的内部表面各自安置有薄且平坦的双极性永磁铁，此被安置的永磁铁磁极表面各自面向径向分量气隙的其中之一；转子每一个磁性元件所含的永磁铁在一个面向气隙的表面上具有单一的磁场极性，且和同一个磁性元件的另一个永磁铁具有相反的表面磁场极性，因此形成一个朝着径向分量的磁极。并且，径向毗邻的转子轮状环彼此邻接以共用一共用侧边壁。前述的定子含有复数个同轴且彼此径向排列的轮状环，而定子每一个轮状环各自含有至少一个电磁体成员，且每一个轮状环各自与一个转子轮状环相应；其中，定子每一个轮状环各自的复数个磁性隔离的电磁体成员环绕着旋转轴呈同轴配置，以及每一个电磁体成员都含有以导磁性的核心部分连接的成对极，而成对极的两极各自的极面分别面向各自的径向分量气隙，且有一个线圈在电磁体成员的核心部分上形成，以及每一个线圈有各自的开关激磁。其中，定子的每一个电磁体成员各自以非导磁性材料支持的构造固定至定子上，使定子的每一个电磁体成员相互间无铁磁性的接触，以处理毗邻线圈间磁通的转换干扰效应。将定子与转子组合，定子轮状环至少有部分被相应的转子轮状环所环绕包含，使定子每一个轮状环的电磁体成员分别在各自相应的转子轮状环的两永磁铁的两磁极间，以在每一个转子轮状环面向径向的两面上各自定义转子与定子之间的径向分量气隙。