[發明專利]永磁式轉子與永磁式轉動構件

在審

• 申請號: 201611064122.2
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN108023416A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 梁坤億;蕭澤良;王建昌
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;尚群

一種永磁式轉子與永磁式轉動構件，該永磁式轉子包含一轉子鐵心、多個永久磁鐵及一非磁性外固定環。轉子鐵心具導磁性，并具有一外表面及自外表面向內凹陷的多個鳩尾槽。這些永久磁鐵分別卡合于這些鳩尾槽。非磁性外固定環套設于轉子鐵心，并將這些永久磁鐵環繞于內。其中，非磁性外固定環不具導磁性。本發明還公開了具有上述永磁式轉子的永磁式轉動構件。

技術領域

本發明涉及一種轉子轉動構件，特別是一種永磁式轉子與永磁式轉動構件。

背景技術

在高速永久磁鐵馬達領域中，常見的挑戰為轉子在高速旋轉所形成的離心力會迫使永久磁鐵沿轉軸的徑向向外甩。因此，如何確保轉子在高速旋轉時磁鐵能保持固定于轉子鐵心上，則成為此領域研發人員的努力目標。

永久磁鐵馬達或交流發電機使用兩方法以將磁鐵固定至轉子軸。第一方法為表面安裝，其中粘著劑被用以將磁鐵粘結至轉子軸的表面。第二方法為內藏法，將磁鐵藏在轉子鐵心內，以借由轉子鐵心固定在轉子軸上。

然而，對于表面安裝法來說，由于粘著劑的強度有限，轉速所產生的離心力超過粘著劑的粘著力時，受粘著劑粘著的磁鐵則有可能脫離。因此，對于表面安裝法來說，安裝有磁鐵的永久磁鐵馬達或交流發電機的速度及功率將受到限制。對于內藏法來說，因轉子鐵心具導磁性，故必需將轉子鐵心位于永久磁鐵外圍的部分薄化，以避免減損馬達的效率。但轉子鐵心的外壁變薄卻會降低結構強度，導致永久磁鐵有被甩出的風險。因此上述兩種方法皆無法有效確保高速永久磁鐵馬達的組裝可靠度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種永磁式轉子與永磁式轉動構件，借以改善表面安裝法與內藏法皆無法兼顧高速轉動下的永久磁鐵馬達的組裝可靠度與馬達效率的問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種永磁式轉子，包含一轉子鐵心、多個永久磁鐵及一非磁性外固定環。轉子鐵心具導磁性，并具有一外表面及自外表面向內凹陷的多個鳩尾槽。這些永久磁鐵分別卡合于這些鳩尾槽。非磁性外固定環套設于轉子鐵心，并將這些永久磁鐵環繞于內。其中，非磁性外固定環不具導磁性。

為了更好地實現上述目的，本發明還提供了一種永磁式轉動構件，包含一轉軸、至少一個永磁式轉子及一定子。至少一個永磁式轉子套設于轉軸，并包含一轉子鐵心、多個永久磁鐵及一非磁性外固定環。轉子鐵心具導磁性，并具有一外表面及自外表面向內凹陷的多個鳩尾槽。這些永久磁鐵分別卡合于這些鳩尾槽。非磁性外固定環套設于轉子鐵心，并將這些永久磁鐵環繞于內。非磁性外固定環不具導磁性。定子環繞永磁式轉子與轉軸。

本發明的技術效果在于：

本發明的永磁式轉子與永磁式轉動構件，永久磁鐵通過轉子鐵心的鳩尾槽與非磁性外固定環雙重防護來固定于轉子鐵心上，有助于避免永磁式轉子在高速轉動時發生永久磁鐵撞擊定子的問題。

此外，因非磁性外固定環不具導磁性，故不用擔心非磁性外固定環的厚度增加會影響永久磁鐵與定子線圈有交鏈的磁力線回路數量，進而能夠兼顧馬達效率與組裝可靠度。

以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。

附圖說明

圖1為根據本發明第一實施例所述的轉軸、永磁式轉子與定子相組的立體示意圖；

圖2為圖1的分解示意圖；

圖3為圖2的永磁式轉子的分解示意圖；

圖4為圖1的剖面示意圖；

圖5為采用圖1的永磁式轉子的磁力線回路示意圖；

圖6為采用永久磁鐵直接嵌設于轉子鐵心的轉子的磁力線回路示意圖；

圖7為采用圖1的永磁式轉子與采用現有技術的永久磁鐵嵌設于轉子鐵心的效率曲線比較圖。