【I792467】軸向磁通切換馬達及其轉子

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【I792467】軸向磁通切換馬達及其轉子

書目

公告號	I792467 公開202308265
公告日	2023/02/11
公報卷期	50-05
證書號	I792467
申請號	110128427 E
申請日	2021/08/02
公報IPC	H02K 1/14(2006.01); H02K 1/17(2006.01); H02K 3/28(2006.01); H02K 19/10(2006.01); H02K 19/24(2006.01)
當前IPC	H02K 1/14(2006.01); H02K 1/17(2006.01); H02K 3/28(2006.01); H02K 19/10(2006.01); H02K 19/24(2006.01)
申請人	國立高雄科技大學高雄市三民區建工路415號 (中華民國) (TW)
當前專利權人	國立高雄科技大學
發明人	龐大成 (中華民國); PANG, DA-CHEN (TW); 裴家盛 (越南); BUI, GIA-THINH (VN)
代理人	閻啓泰; 林景郁
審查委員	黃釗田
摘要	一種軸向磁通切換馬達及其轉子，轉子樞設於定子上，轉子區分為一第一半部與一第二半部，第二半部對應相同於第一半部以中心軸線為中心旋轉180度之形狀，第一半部包含一本體以及自該本體兩端方向分別延伸之一第一片體與一第二片體，該本體的周邊為一本體弧邊，該第一片體的周邊具有一第一弧邊以及連接該本體弧邊的第一側邊，該第二片體的周邊具有一第二弧邊、一自該第二弧邊延伸的第三弧邊以及一自該第三弧邊延伸而連接該本體弧邊的第二側邊；該第一片體與該第二片體為相異的形狀而可形成不規則構造，可提升電動機特性，及有效改善扭矩死域之情況。

參考文獻

引用專利	CN102265483B E; CN103580412A E; TWM606719; TWM613439; US2017/0288515A1 E

專利範圍

專利範圍

1.一種軸向磁通切換馬達，包含：一定子，包含一上定位片、一下定位片、一樞軸、一第一導磁柱、一第二導磁柱、一第三導磁柱、一第四導磁柱與複數線圈：該第一導磁柱至該第四導磁柱裝設於該上定位片與該下定位片之間，該樞軸凸出於該上定位片頂面；及一轉子，樞設於該樞軸；該定子中定義有一通過該上定位片中心的一中心軸線，且定義有一垂直於該中心軸線的一水平參考面，該水平參考面包含有相互垂直的一第一軸線與一第二軸線；該轉子定義有一垂直於該中心軸線且平行於該水平參考面的水平基準面，於水平基準面上定義有相互垂直的一第一參考線以及一第二參考線，該第一參考線能重疊於該第一軸線，該第二參考線能重疊於該第二軸線；該轉子根據該第一參考線區分為一第一半部與一第二半部，該第二半部之形狀對應相同於該第一半部以該中心軸線為中心旋轉180度之形狀，該第一半部包含一本體以及自該本體沿該第一參考線兩端方向分別延伸之一第一片體與一第二片體，該第一片體與該第二片體為相異的形狀，其中：該本體的周邊為一本體弧邊；該第一片體的周邊具有一自該第一參考線側向延伸之一第一弧邊以及與一自該第一弧邊延伸連接該本體弧邊的第一側邊；該第二片體的周邊具有一自該第一參考線側向延伸之第二弧邊、一自該第二弧邊延伸的第三弧邊以及一自該第三弧邊延伸連接該本體弧邊的第二側邊。

2.如請求項1所述之軸向磁通切換馬達，其中，該定子於該水平參考面定義有以該中心軸線為圓心且半徑由小至大依序為一第一假想圓、一第二假想圓、一第三假想圓、一第四假想圓、一第五假想圓、一第六假想圓與一第七假想圓；該定子還定義有以該中心軸線為中心的一假想橢圓，該假想橢圓具有通過該中心軸線且相互垂直的一長軸與一短軸；該本體弧邊為以該中心軸線為圓心的圓弧，其對應的圓半徑小於或等於該第二假想圓的半徑；該第一弧邊與該第二弧邊為以該中心軸線為圓心的圓弧，其對應的圓半徑小於或等於該第五假想圓的半徑且大於該第四假想圓的半徑；該第三弧邊與該假想橢圓的圓周重疊；該假想橢圓的長軸的長度等於該第七假想圓的直徑，該假想橢圓的短軸的長度等於該第三假想圓的直徑；該第一導磁柱至該第四導磁柱的直徑分別定義為d，該第一假想圓的直徑定義為d1，該第四假想圓的直徑定義為d4，該第六假想圓的直徑定義為d6，該第七假想圓的直徑定義為d7；該假想橢圓的長軸長度介於d6與d6+d之間，該假想橢圓的短軸長度介於d1與d4之間，d6=d4+d，d1=d4-d，d7=d6+d。

3.如請求項2所述之軸向磁通切換馬達，其中，該假想橢圓的長軸與該第一軸線具有一第一夾角θ 1，15°≦θ 1≦25°；該第一弧邊與該第一側邊之間具有一第一交點，該第一側邊與該本體弧邊之間具有一第二交點，該本體弧邊與該第二側邊之間具有一第三交點，該第二側邊與該第三弧邊之間具有一第四交點，該第三弧邊與該第二弧邊之間具有一第五交點；該中心軸線至該第一交點的直線與該第一參考線的夾角為一第二夾角θ 2，20°≦θ 2≦25°；該中心軸線至該第二交點的直線與該第一參考線的夾角為一第三夾角θ 3，30°≦θ 3≦35°；該中心軸線至該第四交點的直線與該第二參考線的夾角為一第四夾角θ 4，15°≦θ 4≦25°；該中心軸線至該第五交點的直線與該第二參考線的夾角為一第五夾角θ 5，78°≦θ 2≦88°。

4.如請求項1至3中任一項所述之軸向磁通切換馬達，其中，該定子所包含的該複數線圈為一第一線圈、一第二線圈、一第三線圈與一第四線圈；該第一導磁柱至該第四導磁柱分別為一體成型的圓柱，該第一線圈繞設於該第一導磁柱與該第四導磁柱，該第二線圈繞設於該第二導磁柱與該第三導磁柱，該第三線圈繞設於該第一導磁柱與該第三導磁柱，該第四線圈繞設於該第二導磁柱與該第四導磁柱。

5.如請求項1至3中任一項所述之軸向磁通切換馬達，其中，該定子所包含的該複數線圈為一第一線圈與一第二線圈；該第一導磁柱包含一第一頂柱與結合於該第一頂柱底部的一第一永久磁鐵柱，該第一永久磁鐵柱的S極在上且N極在下；該第二導磁柱包含一第二頂柱與結合於該第二頂柱底部的一第二永久磁鐵柱，該第二永久磁鐵柱的N極在上且S極在下；該第三導磁柱包含一第三頂柱與結合於該第三頂柱底部的一第三永久磁鐵柱，該第三永久磁鐵柱的S極在上且N極在下；該第四導磁柱包含一第四頂柱與結合於該第四頂柱底部的一第四永久磁鐵柱，該第四永久磁鐵柱的N極在上且S極在下；該第一線圈繞設於該第一導磁柱中的第一頂柱與該第四導磁柱中的第四頂柱，該第二線圈繞設於該第二導磁柱中的第二頂柱與該第三導磁柱中的第三頂柱。

6.一種軸向磁通切換馬達的轉子，所述軸向磁通切換馬達的一定子包含一上定位片，該定子中定義有一通過該上定位片中心的一中心軸線，且定義有一垂直於中心軸線的一水平參考面，該水平參考面包含有相互垂直的一第一軸線與一第二軸線；所述轉子定義有一垂直於該中心軸線且平行於該水平參考面的一水平基準面，該水平基準面上定義有相互垂直的一第一參考線以及一第二參考線，該第一參考線能重疊於該第一軸線，該第二參考線能重疊於該第二軸線；所述轉子根據該第一參考線區分為一第一半部與一第二半部，該第二半部之形狀對應相同於該第一半部以該中心軸線為中心旋轉180度之形狀，該第一半部包含一本體以及自該本體沿該第一參考線兩端方向分別延伸之一第一片體與一第二片體，該第一片體與該第二片體為相異的形狀，其中：該本體的周邊為一本體弧邊；該第一片體的周邊具有一自該第一參考線側向延伸之一第一弧邊以及與一自該第一弧邊延伸連接該本體弧邊的第一側邊；該第二片體的周邊具有一自該第一參考線側向延伸之第二弧邊、一自該第二弧邊延伸的第三弧邊以及一自該第三弧邊延伸連接該本體弧邊的第二側邊。

7.如請求項6所述之軸向磁通切換馬達的轉子，其中，該定子於該水平參考面定義有以該中心軸線為圓心且半徑由小至大依序為一第一假想圓、一第二假想圓、一第三假想圓、一第四假想圓、一第五假想圓、一第六假想圓與一第七假想圓；該定子還定義有以該中心軸線為中心的一假想橢圓，該假想橢圓具有通過該中心軸線且相互垂直的一長軸與一短軸；該本體弧邊為以該中心軸線為圓心的圓弧，其對應的圓半徑小於或等於該第二假想圓的半徑；該第一弧邊與該第二弧邊為以該中心軸線為圓心的圓弧，其對應的圓半徑小於或等於該第五假想圓的半徑且大於該第四假想圓的半徑；該第三弧邊與該假想橢圓的圓周重疊；該假想橢圓的長軸的長度等於該第七假想圓的直徑，該假想橢圓的短軸的長度等於該第三假想圓的直徑；該第一導磁柱至該第四導磁柱的直徑分別定義為d，該第一假想圓的直徑定義為d1，該第四假想圓的直徑定義為d4，該第六假想圓的直徑定義為d6，該第七假想圓的直徑定義為d7；該假想橢圓的長軸長度介於d6與d6+d之間，該假想橢圓的短軸長度介於d1與d4之間，d6=d4+d，d1=d4-d，d7=d6+d。

8.如請求項7所述之軸向磁通切換馬達的轉子，其中，該第一側邊與該第二側邊為直邊。

9.如請求項7所述之軸向磁通切換馬達的轉子，其中，該第一側邊為凹的圓弧邊，其對應之一外假想圓的半徑大於各該導磁柱的直徑，該外假想圓的圓心位於該轉子之投影範圍外；該第二側邊為凸的圓弧邊，其對應之一內假想圓的半徑大於各該導磁柱的半徑，該內假想圓的圓心位於該轉子之投影範圍內。

10.如請求項7所述之軸向磁通切換馬達的轉子，其中，該假想橢圓的長軸與該第一軸線具有一第一夾角θ 1，15°≦θ 1≦25°；該第一弧邊與該第一側邊之間具有一第一交點，該第一側邊與該本體弧邊之間具有一第二交點，該本體弧邊與該第二側邊之間具有一第三交點，該第二側邊與該第三弧邊之間具有一第四交點，該第三弧邊與該第二弧邊之間具有一第五交點；該中心軸線至該第一交點的直線與該第一參考線的夾角為一第二夾角θ 2，20°≦θ 2≦25°；該中心軸線至該第二交點的直線與該第一參考線的夾角為一第三夾角θ 3，30°≦θ 3≦35°；該中心軸線至該第四交點的直線與該第二參考線的夾角為一第四夾角θ 4，15°≦θ 4≦25°；該中心軸線至該第五交點的直線與該第二參考線的夾角為一第五夾角θ 5，78°≦θ 2≦88°。

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