[發明專利]軸向磁通電機

有效

• 申請號: 201710245471.2
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN108736602B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 蔡清雄;李聚儒;徐佑銓
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/14;H02K3/46
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 李昕巍;鄭特強

一種軸向磁通電機，包含模塊化定子組件、轉子組件，以及多個隔離元件。模塊化定子組件包含多個定子單體，定子單體包一磁芯以及至少一繞組。磁芯包含有第一板體、第二板體，及連接第一板體與第二板體的側壁，繞組設置在磁芯上。定子單體組合成為模塊化定子組件，將定子組件模塊化的設計可以提升占槽率以及提供較佳的馬達頓轉矩。隔離元件則是設置于磁芯之間。轉子組件設置于模塊化定子組件內，且包含間隔排列的第一磁性體與第二磁性體，第一磁性體與第二磁性體的磁力線分別通過磁芯的側壁而構成方向相異的C型磁通回路，進而提升功率密度。

技術領域

本發明涉及一種磁通電機，特別涉及一種軸向磁通電機。

背景技術

馬達是一種常見的旋轉電機。馬達在結構上可分成定子、轉子、設置在定子上的繞組，以及轉子上的磁性體。馬達藉由輸入電流產生交變磁場，將電能轉為機械能。

現行馬達依照磁力線(磁通)方向分類，可分為徑向磁通馬達與軸向磁通馬達二種形式，兩者分別在制造工藝上各有亟欲改進的部分。舉例而言，傳統的徑向磁通電機的氣隙對馬達特性影響較大，磁性體的形狀較為復雜，故制作工藝難度較高，其電機長度亦長于軸向磁通電機的電機長度。而另一方面，傳統的軸向磁通電機中，在將線圈繞在磁芯上時需要在磁芯的靴部之間預留足夠的間隙供繞線設備通過，且繞線設備的繞線角度亦會受到限制，因此導致線圈的占槽率較低。

因此，如何降低馬達生產以及組裝的困難度，便成為一個重要的課題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種軸向磁通電機，以提升繞組的占槽率。

本發明的一實施方式提供一種軸向磁通電機，包含一模塊化定子組件、多個隔離元件以及一轉子組件。模塊化定子組件包含多個定子單體，其中每一定子單體包含一第一磁芯、一第二磁芯、一第一繞組與一第二繞組。第一繞組設置于第一磁芯中，第二繞組設置于第二磁芯中。第一磁芯包含第一板體與第一側壁，第一板體的一端與第一側壁的一端連接，使第一磁芯的截面形狀呈L形。第二磁芯包含第二板體與第二側壁，第二板體的一端與第二側壁的一端連接，使第二磁芯的截面形狀呈L形，第一側壁的另一端與第二側壁的另一端實體接觸。隔離元件設置于相鄰的第一磁芯之間以及相鄰的第二磁芯之間。轉子組件設置在第一磁芯跟第二磁芯之間，其中轉子組件包含間隔設置的多個第一磁性體與多個第二磁性體，第一磁性體與第二磁性體的磁力線分別通過第一側壁與第二側壁而構成方向相異的C型磁通回路。

于一或多個實施例中，C型磁通回路包含第一磁性體的磁力線和第二磁性體的磁力線。第一磁性體的磁力線由第一磁性體的上表面出發，依序通過第一繞組、第一板體、第一側壁、第二側壁、第二板體以及第二繞組回到第一磁性體的下表面，以及第二磁性體的磁力線由第二磁性體的下表面出發，依序通過第二繞組、第二板體、第二側壁、第一側壁、第一板體以及第一繞組回到第二磁性體的上表面。

于一或多個實施例中，第一繞組與第二繞組分別包含線圈架以及線圈，其中線圈架固定于第一板體或該第二板體后，線圈再繞設于線圈架上。第一磁芯與第二磁芯包含齒部與靴部，齒部設置于第一板體或第二板體上，用以定位線圈架。靴部與齒部卡合。

于一或多個實施例中，第一繞組與第二繞組分別包含線圈架以及線圈。第一磁芯與第二磁芯分別包含齒部與靴部，齒部設置于第一板體或第二板體上。線圈繞設于線圈架后，線圈架為可分離地組合于齒部，靴部與齒部卡合以固定線圈架。

本發明的另一實施方式提供了一種軸向磁通電機，包含一模塊化定子組件、多個隔離元件以及一轉子組件。模塊化定子組件包含多個定子單體，每一定子單體包含一磁芯與設置于磁芯內的至少一繞組，其中磁芯包含一第一板體、一第二板體，以及連接第一板體與第二板體的一側壁，第一板體實質上平行于第二板體。隔離元件設置于磁芯之間。轉子組件設置于模塊化定子組件內，轉子組件包含間隔設置的多個第一磁性體與多個第二磁性體，第一磁性體與第二磁性體的磁力線分別通過側壁而構成方向相異的C型磁通回路。