[发明专利]马达转子与其形成方法

说明书

本发明公开了一种马达转子与其形成方法，马达转子包含本体以及至少一个磁铁。本体具有偶数个凸起部，凸起部的横切面的外轮廓线符合关系式的至少部分外周，关系式为：r＝k×sin((n/d)×θ)，其中k相关于凸起部外缘及本体中心的最大直线距离，n相关于凸起部的数量，d相关于外轮廓线的曲率。磁铁设置于本体中。马达转子会在气隙中产生相对应的磁通密度分布。磁通密度分布通常会包含一阶与二阶以上的谐波，二阶以上的谐波将会产生例如振动等在某些马达应用场合所不可接受的影响。因为关系式本身为玫瑰线函数，本发明能有效降低磁通密度分布中二阶以上的谐波的成分。

技术领域

本发明是有关于一种马达转子与其形成方法。

背景技术

马达是一种将电能转化成机械能，并可再使用机械能产生动能，用来驱动其他装置的电气设备。大部分的电动马达通过磁场和绕组电流，在马达内产生能量。

马达包含定子与转子，若是转子旋转速度与所提供交流电的频率相同，则称之为同步马达。同步马达的转子中可包含电磁铁或永久磁铁，包含永久磁铁的称为永磁同步马达。同步马达的定子所产生的磁场吸引转子磁场的异极，由于定子所产生的磁场会以某个速度旋转，因此转子会随着定子磁场的旋转速度，以相同的速度旋转。

为了进一步改善马达的各项特性，相关领域莫不费尽心思开发。如何能提供一种具有较佳特性的马达，实属当前重要研发课题之一，也成为当前相关领域亟需改进的目标。

发明内容

本发明的一目的是在提供一种马达转子与其形成方法，以降低马达转子与外部定子之间的相对应气隙中磁通密度分布中二阶以上的谐波的成分，并简化设计流程。

根据本发明一实施方式提供的一种马达转子，其包含本体以及至少一个磁铁。本体具有偶数个凸起部，凸起部的横切面的外轮廓线符合关系式的至少部分外周，该关系式为：

r＝k×sin((n/d)×θ)，

其中，k相关于凸起部外缘及本体中心的最大直线距离，n相关于凸起部的数量，d相关于外轮廓线的曲率。磁铁设置于本体中。

在本发明的一个或多个实施方式中，外轮廓线的形状符合关系式的全部外周。

在本发明的一个或多个实施方式中，本体还具有位于凸起部之间的偶数个连接部，连接部的横切面的外轮廓线不符合关系式的外周。

在本发明的一个或多个实施方式中，当n为偶数时，d为奇数，当n为奇数时，d为偶数。

在本发明的一个或多个实施方式中，n/d不为整数。

在本发明的一个或多个实施方式中，磁铁的数量为偶数个。

在本发明的一个或多个实施方式中，磁铁为永久磁铁。

根据本发明另一实施方式，一种马达转子的形成方法，包含以下步骤。首先，提供关系式，关系式为：

r＝k×sin((n/d)×θ)，

其中，(r,θ)为极坐标系的坐标，k、n与d为可调整的参数，k为关系式的外周与坐标原点的最大直线距离，n对应于关系式的外周的至少一个凸起部份的数量，d对应于关系式的外周的凸起部份的曲率，n为自然数，d为自然数。然后，决定k、n和d，因而产生第一曲线。最后，使第一马达转子的本体的偶数个凸起部的横切面的外轮廓线符合第一曲线的至少部分外周。

在本发明的一个或多个实施方式中，在决定k、n和d的步骤中，n对应于凸起部的数量。

在本发明的一个或多个实施方式中，马达转子的形成方法还包含以下步骤。改变k值，因而产生第二曲线。然后，使第二马达转子的本体的偶数个凸起部的横切面的外轮廓线符合第二曲线的至少部分外周。