【I842530】三相軸向磁通切換馬達

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【I842530】三相軸向磁通切換馬達

書目

公告號	I842530
公告日	2024/05/11
公報卷期	51-14
證書號	I842530
申請號	112118181 E
申請日	2023/05/16
公報IPC	H02K 1/12(2006.01); H02K 1/22(2006.01); H02K 3/28(2006.01); H02K 19/10(2006.01)
當前IPC	H02K 1/12(2006.01); H02K 1/22(2006.01); H02K 3/28(2006.01); H02K 19/10(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) (TW)
代理人	閻啓泰; 林景郁
當前代理人	閻啓泰; 林景郁
審查委員	陳丙寅
摘要	本發明的三相軸向磁通切換馬達包含具有六個導磁柱之定子，以及具有四個磁極之轉子。轉子設置於樞軸上，四個磁極以一中心軸線為軸旋轉90∘具有相同之形狀，且每一磁極具有頸部及頭部。頸部具有直線的二側邊，其一端與轉子的本體連接；頭部具有二內側弧邊及二外側弧邊，內側弧邊的一端與側邊的另一端連接，內側弧邊的另一端與外側弧邊的一端連接，外側弧邊的另一端彼此相連接形成磁極的端點。轉子以拓樸方法進行最佳化設計，具有更高扭矩輸出及更低扭矩漣波的特性，提升能源密度。

參考文獻

引用專利	CN101946391B E; EP3416268A1 E; TWI530059B; TWI618332B; TWI619331B; TWI792467B; US10868461B2 E; US2020/0036242A1 E; US8076811B2 E; US9236784B2 E

專利範圍

專利範圍

1.一種三相軸向磁通切換馬達，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、一第五導磁柱、一第六導磁柱及複數線圈：該上定位片及該下定位片的外周邊為圓形；該第一導磁柱至該第六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的頂面，該複數線圈分別繞設於該第一導磁柱至該第六導磁柱上；及一轉子，設置於該上定位片的頂面上，且樞設於該樞軸；其中，該定子定義有一中心軸線及與該中心軸線垂直的一水平參考面，該水平參考面包含互相垂直的一第一基準線及一第二基準線；該轉子定義有與該中心軸線垂直的一水平基準面，該水平基準面包含相互垂直的一第一參考線及一第二參考線，該第一參考線與該第二參考線能分別與該第一基準線及該第二基準線重疊；該轉子具有一本體，以及由該本體向外延伸的一第一磁極、一第二磁極、一第三磁極及一第四磁極；該第一磁極的形狀以該中心軸線為軸旋轉90°、180°、270°分別對應相同於該第二磁極至該第四磁極的形狀；該第一磁極包含：一頸部，具有相互平行且為直邊的二側邊，該二側邊的一端連接該本體，該二側邊以該第一參考線為軸互為對稱；一頭部，具有二內側弧邊及二外側弧邊，該二內側弧邊的一端與該頸部的二側邊另一端連接，該二內側弧邊的另一端與該二外側弧邊的一端連接，且該二外側弧邊的另一端彼此相接形成一端點；該二內側弧邊以該第一參考線為軸互為對稱，該二外側弧邊以該第一參考線為軸互為對稱。

2.如請求項1所述之三相軸向磁通切換馬達，其中，該第一導磁柱至該第六導磁柱分別為圓柱且各自的一中軸與該中心軸線平行，且圓柱的直徑定義為d；該轉子的第一磁極的頸部的二側邊之間的距離定義為e，3/5d≦e≦6/5d。

3.如請求項1所述之三相軸向磁通切換馬達，其中，該第一磁極的頭部定義有一假想橢圓中心，以及以該假想橢圓中心為中心的一第一假想橢圓及一第二假想橢圓，該第一參考線通過該假想橢圓中心；該第一假想橢圓具有一第一短軸及一第一長軸，該第一短軸的延伸通過該中心軸線，該第一短軸的長度定義為2a，該第一長軸的長度定義為2b；該第二假想橢圓具有一第二短軸及一第二長軸，該第二長軸的延伸通過該中心軸線，該第二短軸的長度為2b，該第二長軸的長度定義為2A；該轉子的第一磁極的頭部的二外側弧邊與該第一假想橢圓部分重合，該頭部的二內側弧邊與該第二假想橢圓部分重合；該假想橢圓中心與該中心軸線的距離之2倍定義為c；其中，1/2d≦2a≦3/2d；d≦2A≦3/2d；1/2d≦2b≦3/2d；0.70≦c≦0.90；0.20≦d≦0.25。

4.如請求項2所述之三相軸向磁通切換馬達，其中，該第一磁極的頸部的二側邊與頭部的二內側弧邊有二第一交點，該等第一交點至該中心軸線的一垂直連線與該第一參考線有一第一夾角；該第一磁極的頸部的二側邊分別與該本體有二第二交點，該等第二交點與該中心軸線的一垂直連線與該第一參考線有一第二夾角；該第一夾角大於20°且小於25°；該第二夾角大於15°且小於25°。

5.如請求項2所述之三相軸向磁通切換馬達，其中，該第一磁極的頸部的二側邊與頭部的二內側弧邊有二第一交點，且該第一磁極的頭部定義有一假想橢圓中心，該第一參考線通過該假想橢圓中心；其中，該定子的水平基準面上定義有以該中心軸線為圓心且半徑由小至大的一第一假想圓、一第二假想圓、一第三假想圓、一第四假想圓、一第五假想圓、一第六假想圓及一第七假想圓；該第一假想圓的直徑定義為DS1，該第二假想圓的直徑定義為DR2，該第三假想圓的直徑定義為DR3，該第四假想圓的直徑定義為DS4，該第五假想圓的直徑定義為DR5，該第六假想圓的直徑定義為DS6，該第七假想圓的直徑定義為DR7；該第一導磁柱至該第六導磁柱各自的一中軸與該中心軸線平行，該第一假想圓是該第一導磁柱至該第六導磁柱的外切圓，該第四假想圓與該第一導磁柱至該第六導磁柱的中軸相交，且該第一導磁柱至該第六導磁柱分別內切於該第六假想圓；該轉子的本體係以該中心軸線為圓心的圓盤，該本體的直徑相等於該第二假想圓的直徑；該第三假想圓通過該第一交點，該第五假想圓通過該假想橢圓中心，該第七假想圓通過該端點；其中，DS4≦DR5≦DS6=DS4+d；DS6≦DR7；DS1=DS4-d≦DR2≦DS4；DS1=DS4-d≦DR3≦DR5。

6.如請求項2所述之三相軸向磁通切換馬達，其中，該複數線圈中包含一激磁繞組、一第一電樞繞組及一第二電樞繞組；其中，該激磁繞組以一第一方向繞設該第一導磁柱及該第六導磁柱，且以一第二方向繞設於該第三導磁柱及該第四導磁柱；該第一電樞繞組以一第三方向繞設於該第四導磁柱及該第五導磁柱，且以一第四方向繞設於該第一導磁柱及該第二導磁柱；該第二電樞繞組以一第五方向繞設於該第五導磁柱及該第六導磁柱，且以一第六方向繞設於該第二導磁柱及該第三導磁柱；其中，該第一方向與該第二方向相反，該第三方向與該第四方向相反，且該第五方向與該第六方向相反。

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