[发明专利]永磁式电动机

说明书

技术领域

本发明有关一种永磁式电动机，在提供一种可减少磁束量改变而降低起电力波形含有的高次谐波成分，以充分提高效率的永磁式电动机。

背景技术

现今产业界中，常需要提供动力以驱动机械做旋转、或其它形式的运动，此时常以马达作为动力来源；由于马达可将电能或磁能转换成为机械能，故广泛地应用于各种工业、电器、运输系统等装置上，已成为一种不可或缺的设备。

马达大致可分为直流、交流、有刷、或无刷等型式，一般而言，马达的结构由一转子以及一定子所组成，藉由转子及定子间的磁通分布，促使转子进行旋转运动，将此旋转运动传导出来之后，便可提供所需的机械能。其中，利用磁铁本身具有磁性的特色，加以运用提供磁通的，为永磁式马达，由于永磁式马达可在有限的体积内形成较大的转矩、效能及精确度亦较高，故在市场上受到瞩目。

请参阅图1所示为习知永磁式马达10的结构示意图，其包含一转子11以及一定子12，该转子11上设置有复数个磁铁111，而定子12则呈一环状结构，且于内缘上环设有复数个定子磁极121，定子磁极121上则可绕设有线圈，待转子11与定子12相互套设之后，转子11与定子12之间恰形成一气隙，当线圈通有电流时，由导磁性材质所制成的定子磁极121藉由转子11的磁铁111彼此作用，即产生一旋转运动；该转子11可另具有一心轴13，以便在转子11进行旋转运动时，将机械能传导出来，供作进一步的使用。

其中，图1所示的转子11中，其具有复数转子磁极112，如图所示以四极马达为例，故具有四个转子磁极112，且各转子磁极112具弧线表面113，该弧线表面113上至转子11中心O1的距离，由中心点113a自两侧边113b、113c渐减，故于各弧线表面113间则具有一凹槽114，使得该弧线表面113与定子磁极121的间隙变短，而凹槽114与定子磁极121的间隙增大。因此，在相对弧线表面113中心点113a附近的定子磁极121a磁束会集中(磁束A)，磁性很容易饱合，而通过定子磁极121b、121c的磁束(磁束B)会减少，定子绕线处感应起的起电力会降低。在此情形之下，为了增大在定子绕线处感应起的起电力，必须增加定子绕线的圈数，但是增加定子绕线的圈数时，以定子绕线所致的铜损会增加，因此无法充分提高电动机的效率。

发明内容

本发明的主要目的即在提供一种可减少磁束量改变而降低起电力波形含有的高次谐波成分，以充分提高效率的永磁式电动机。

本发明的永磁式电动机设有：定子、转子以及转轴，该转子并形成有复数转子磁极，而各转子磁极设有一弧表面以及弧表面两侧延伸的第一、二倾斜段，而相邻转子磁极的第二倾斜段间则以一切线段连接而构成凹陷空间，复数磁铁设于各转子磁极中，且各磁铁的两端部则设于靠近二第二倾斜段处，而各磁铁中央部份朝转子中心处内凹。

其中，该弧表面所形成的夹角为θ，使转子磁极的数量为P(为偶数)时，其满足(120/P)度≤θ≤(200/P)度的条件。

附图说明

图1为一般永磁式马达中转子与定子的结构示意图；

图2为本发明中永磁式电动机的转子与定子的结构示意图；

图3为本发明中转子的结构示意图；

图4为本发明中转子与定子的部分放大结构示意图；

图5A～E为本发明中各磁铁不同形式的结构示意图。

【图号说明】

永磁式马达 10                       转子 11

磁铁 111                               转子磁极 112

弧线表面 113                           中心点 113a

侧边 113b、113c                        凹槽 114

定子磁极 121、121a、121b、121c         定子 12

心轴 13                                永磁式电动机 20

定子 21                                环状主体部 211

定子磁极 212                           容置空间 213

转子 22                                转子磁极 221

磁铁 222                               端部 222a、222b