[发明专利]风扇直流马达的圆弧形磁石转子结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种风扇直流马达的圆弧形磁石转子结构，尤其涉及一种提供一磁石马达转子结构设计，可以有效解决现有结构的三个缺点：降低马达的耗功损耗以提升马达效率、减少磁石材料使用量以降低成本、减少马达反应电动势以提高马达转速，以达到风扇及空调机功效的提升的目的。

背景技术

直流电动机(DC Motor)的好处为在控速方面比较简单，只须控制电压大小已可控制共转速，但此类电动机不宜在高温、易燃等环境下操作，而且由于电动机中需要以碳刷作为电流变换器(Commutator)的部件(有刷马达)，所以需要定期清理炭刷磨擦所产生的污物。无碳刷的马达称为无刷马达，相对于有刷，无刷马达因为少了碳刷与轴的摩擦因此较省电也比较安静。制作难度较高、价格也较高。

变频空调机的冷媒循环系统，如图1所示，一空调机包括有一蒸发器11、一冷凝器12、一膨胀装置13、二风扇14及一压缩机15的室内侧及室外侧各有一个风扇14，由于变频空调机的压缩机15使用直流磁石马达，所以若将空调机的风扇14也由定频马达，改为直流磁石马达来达到具有变频的功能，因为已有现成的直流电源控制器(图中未示)，所以并不会增加额外成本，却可大幅提升风扇14及空调机的功能及效率。

目前的空调机所使用的风扇马达，已由传统的定频感应马达，改为直流磁石马达。直流磁石马达具有体积小、效率高的优点。风扇马达因为需要的功率不大，马达的外径尺寸也较小，一般都以圆弧形磁石的设计，置于马达转子的外径位置，作为风扇马达转子的结构设计。

请参阅图2及图4A、图4B所示，为现有磁石马达转子结构图，其包括有多个堆栈转子硅钢片22，该些转子硅钢片22中心处可容置一转子心轴21，该转子心轴21为马达驱动的传动件。且该些转子硅钢片22具有多个固定孔23，可供螺丝或铆钉穿置，以供该些多硅钢片22及配合前后二片固定盖26形成固定状态。而该些转子硅钢片22设置有四个容置孔25，该四容置孔25可供四个圆弧状磁石24来做为转子的磁极，该四个圆弧状磁石24的弧角均为接近90度，此现有设计结构具有一些缺点，包括有：1、马达有较大的功率损失。2、需要使用较多的高单价磁石材料。3、在相同的马达负载条件下，会有较高的马达反应电动势，降低马达的最大转速范围。本发明的转子结构正为针对上述缺点改进的改良结构。

发明内容

基于解决以上所述现有技术的缺失，本发明的目的在于提供一种风扇直流马达的圆弧形磁石转子结构，主要目的为提供一磁石马达转子结构设计，可以有效解决现有结构的三个缺点：降低马达的耗功损耗以提升马达效率、减少磁石材料使用量以降低成本、减少马达反应电动势以提高马达转速，以达到风扇及空调机功效的提升的目的。

为达上述目的，本发明为一种风扇直流马达的圆弧形磁石转子结构，于一风扇直流马达转子上具有多个磁极，且每一个磁极均由一圆弧状磁石所构成，每一个圆弧状磁石以其圆弧外缘二端点做为圆弧状磁石角度，且该圆弧状磁石的二端点至转子心轴中心点形成二切线所夹合的角度称之磁石抱合角度，该些圆弧状磁石的设计结构原则如下：

磁石抱合角度比值＝(圆弧状磁石角度)÷(360度/磁极数量)；

圆弧状磁石设计范围为：

0.6≤磁石抱合角度比值≤0.8。

较佳者，该圆弧状磁石的中心处较圆弧状磁石的二端点为厚。

较佳者，该风扇直流马达结构为四个磁极时，其水平切线与垂直切线形成九十度弧角，该圆弧状磁石的外径延伸至内径的切线与相邻的该水平切线或该垂直切线的夹角大于四十五度。

较佳者，该风扇直流马达转子主体由多个硅钢片所构成。

较佳者，该些转子硅钢片具有多个固定孔，可供螺丝或铆钉穿置，以供该多个硅钢片形成固定状态。

较佳者，该多个硅钢片外缘至圆弧状磁石的外径的距离，必须为气隙距离的二倍以上，该气隙距离为转子与定子的间隙。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有变频空调机的冷媒循环系统图；

图2为现有磁石马达转子结构图；

图3为本发明的磁石马达转子第一实施结构图；

图4A、图4B为图2的立体分解图；

图5A至图5C为图3的立体分解图；

图6为本发明的磁石马达转子第二实施结构图；

图7为本发明的磁石马达转子第三实施结构图；

图8为本发明的磁石马达转子第四实施结构图；

图9为本发明的磁石马达转子第五实施结构图；