CN108282040A - 同步磁阻马达的转子结构 - Google Patents

Abstract

一种同步磁阻马达的转子结构，包含至少一转子铁芯，各转子铁芯具有一中心轴孔，并包含多个环状分布于中心轴孔的周围的磁阻部，各磁阻部包含一内通孔对以及一外通孔对。内通孔对的内通孔与外通孔对的外通孔中，内切线延伸段与外切线延伸段沿一切线延伸方向延伸出。斜向延伸段自上述的切线延伸段沿一倾斜于切线延伸方向的转折方向延伸，且转折方向与切线延伸方向之间具有倾斜夹角。其中，外通孔中所具有的倾斜夹角小于内通孔所具有的倾斜夹角。

Description

同步磁阻马达的转子结构

技术领域

本发明涉及一种同步磁阻马达的转子结构具有内通孔对与外通孔对，且内通孔对与外通孔对的斜向延伸段的倾斜角度彼此相异的转子结构。

背景技术

随着科技的进步，马达被广泛应用于人们的生活中，其中，马达主要设置于各种动力及电力设备中，而动力及电力设备经常被设置于人员充斥的商办大楼或厂房中，因而造成的环安问题。

举例来说，噪音问题一直是业者们所欲解决的环安问题之一，而马达噪音根据产生机制的不同，可大致分为电磁噪音、机械振动噪音及气动噪音其中，机械振动噪音所产生的原因普遍为马达转动时，转矩设计不良而造成转矩涟波较大，或是转子的磁阻不是轴对称，因而造成马达在旋转而使转子在不同位置时，有不同的磁阻，进而有转矩涟波较大的问题，进而有振动噪音的产生。因此，如何改善转矩涟波以降低振动噪音的问题为现有业者所欲解决的问题之一。

发明内容

有鉴于现有马达的转矩涟波过大而普遍具有较大的振动噪音的问题。缘此，本发明主要目的在于提供一种同步磁阻马达的转子结构，其主要使内通孔对与外通孔对的斜向延伸段的倾斜角度彼此相异，以优化转矩涟波的目的。

基于上述目的，本发明所采用的主要技术手段是提供一种同步磁阻马达的转子结构，包含至少一转子铁芯，各转子铁芯具有一中心轴孔与一铁芯外缘，并包含多个环状分布于该中心轴孔的周围的磁阻部，各磁阻部包含一内通孔对以及一外通孔对。内通孔对包含一第一内通孔以及一第二内通孔，第一内通孔包含一第一内切线延伸段以及一第一斜向延伸段。第一内切线延伸段邻近于中心轴孔，并沿一第一切线延伸方向延伸至一第一转折部，且第一切线延伸方向垂直于转子铁芯的一径向。第一斜向延伸段自第一转折部沿一倾斜于第一切线延伸方向的第一转折方向延伸，且第一转折方向与第一切线延伸方向之间具有一第一倾斜夹角。

第二内通孔包含一第二内切线延伸段以及一第二斜向延伸段。第二内切线延伸段邻近于中心轴孔，并沿一与第一切线延伸方向相反的第二切线延伸方向延伸至一第二转折部，第二斜向延伸段自第二转折部沿一倾斜于该第二切线延伸方向的第二转折方向延伸，且第二转折方向与第二切线延伸方向之间具有一第二倾斜夹角。外通孔对包含一第一外通孔以及一第二外通孔。第一外通孔包含一第一外切线延伸段以及一第三斜向延伸段，第一外切线延伸段远离中心轴孔而邻近于铁芯外缘，并沿第一切线延伸方向延伸至一第三转折部。第三斜向延伸段自第三转折部沿一倾斜于第一切线延伸方向的第三转折方向延伸，且第三转折方向与第一切线延伸方向之间具有一小于第一倾斜夹角的第三倾斜夹角。

第二外通孔包含一第二外切线延伸段以及一第四斜向延伸段，第二外切线延伸段远离中心轴孔而邻近于铁芯外缘，并沿第二切线延伸方向延伸至一第四转折部。第四斜向延伸段自第四转折部沿一倾斜于第二切线延伸方向的第四转折方向延伸，且第四转折方向与第二切线延伸方向之间具有一小于第二倾斜夹角的第四倾斜夹角。其中，第一倾斜夹角等于第二倾斜夹角，第三倾斜夹角等于第四倾斜夹角。

在上述必要技术手段的基础下，上述同步磁阻马达的转子结构还包含以下所述的较佳附属技术手段。第一倾斜夹角与第二倾斜夹角介于40至55度之间，第三倾斜夹角与第四倾斜夹角介于15至30度之间。

在上述必要技术手段的基础下，上述同步磁阻马达的转子结构还包含以下所述的较佳附属技术手段。第一斜向延伸段延伸至一第一延伸部，第一延伸部与铁芯外缘之间具有一第一距离，第二斜向延伸段延伸至一第二延伸部，第二延伸部与铁芯外缘之间具有一第二距离，第三斜向延伸段延伸至一第三延伸部，第三延伸部与铁芯外缘之间具有一第三距离，第四斜向延伸段延伸至一第四延伸部，第四延伸部与铁芯外缘之间具有一第四距离，第一距离、第二距离、第三距离与第四距离彼此相等。

在上述必要技术手段的基础下，上述同步磁阻马达的转子结构还包含以下所述的较佳附属技术手段。各磁阻部更包含一中通孔对，中通孔对排列于内通孔对与外通孔对之间，并包含一第一中通孔以及一第二中通孔。第一中通孔包含一第一中切线延伸段以及一第五斜向延伸段，第一中切线延伸段沿第一切线延伸方向延伸至一第五转折部。第五斜向延伸段自第五转折部沿一倾斜于第一切线延伸方向的第五转折方向延伸，且第五转折方向与第一切线延伸方向之间具有一小于第一倾斜夹角的第五倾斜夹角。第二中通孔包含一第二中切线延伸段以及一第六斜向延伸段，第二中切线延伸段沿第二切线延伸方向延伸至一第六转折部。第六斜向延伸段自第六转折部沿一倾斜于第二切线延伸方向的第六转折方向延伸，且第六转折方向与第二切线延伸方向之间具有一小于第二倾斜夹角的第六倾斜夹角。其中，第五夹角与第六夹角相等。

在上述必要技术手段的基础下，上述同步磁阻马达的转子结构还包含以下所述的较佳附属技术手段。第五夹角与第六夹角大于第三倾斜夹角与第四倾斜夹角，并介于30至40度之间。

在上述必要技术手段的基础下，上述同步磁阻马达的转子结构还包含以下所述的较佳附属技术手段。第五斜向延伸段延伸至一第五延伸部，第五延伸部与铁芯外缘之间具有一第五距离，第六斜向延伸段延伸至一第六延伸部，第六延伸部与铁芯外缘之间具有一第六距离，第五距离、第六距离、第一距离与第二距离彼此相等。

在采用本发明所提供的同步磁阻马达的转子结构的主要技术手段后，由于第三倾斜夹角与第四倾斜夹角小于第一倾斜夹角与第二倾斜夹角，因此可有效降低转矩涟波，进而可提高输出转矩而降低噪音。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1显示本发明第一较佳实施例的同步磁阻马达的转子结构的立体示意图；

图2显示本发明第一较佳实施例的同步磁阻马达的转子结构的俯视图；

图2A显示第二图的虚线处的局部放大图；

图3显示本发明第一较佳实施例的同步磁阻马达的转子结构设置于定子的磁力线模拟示意图；

图4显示本发明第一较佳实施例的同步磁阻马达的转子结构的转矩模拟示意图；

图5显示本发明第二较佳实施例的同步磁阻马达的转子结构的俯视图；

图6显示本发明第二较佳实施例的同步磁阻马达的转子结构设置于定子的磁力线模拟示意图；

图7显示本发明第二较佳实施例的同步磁阻马达的转子结构的转矩模拟示意图。

其中，附图标记

1、1a 同步磁阻马达的转子结构

11 转子铁芯

111 中心轴孔

112、112a 铁芯外缘

113 磁阻部

1131 内通孔对

11311 第一内通孔

113111 第一内切线延伸段

1131111 第一转折部

113112 第一斜向延伸段

1131121 第一延伸部

11312 第二内通孔

113121 第二内切线延伸段

1131211 第二转折部

113122 第二斜向延伸段

1131221 第二延伸部

1132 外通孔对

11321 第一外通孔

113211 第一外切线延伸段

1132111 第三转折部

113212 第三斜向延伸段

1132121 第三延伸部

11322 第二外通孔

113221 第二外切线延伸段

1132211 第四转折部

113222 第四斜向延伸段

1132221 第四延伸部

1133 中通孔对

11331 第一中通孔

113311 第一中切线延伸段

1133111 第五转折部

113312 第五斜向延伸段

1133121 第五延伸部

11332 第二中通孔

113321 第二中切线延伸段

1133211 第六转折部

113322 第六斜向延伸段

1133221 第六延伸部

1133a 通孔

2、2a 定子

3、3a 磁力线

A1 第一倾斜夹角

A2 第二倾斜夹角

A3 第三倾斜夹角

A4 第四倾斜夹角

A5 第五倾斜夹角

A6 第六倾斜夹角

D1 第一距离

D2 第二距离

D3 第三距离

D4 第四距离

D5 第五距离

D6 第六距离

P 径向

L1 第一切线延伸方向

L2 第一转折方向

L3 第二切线延伸方向

L4 第二转折方向

L5 第三转折方向

L6 第四转折方向

L7 第五转折方向

L8 第六转折方向

具体实施方式

由于本发明所提供的同步磁阻马达的转子结构中，其组合实施方式不胜枚举，故在此不再一一赘述，仅列举一个较佳实施例加以具体说明。

请一并参阅图1至图2A，图1显示本发明第一较佳实施例的同步磁阻马达的转子结构的立体示意图，图2显示本发明第一较佳实施例的同步磁阻马达的转子结构的俯视图，图2A显示图2的虚线处的局部放大图。

如图所示，本发明较佳实施例的一种同步磁阻马达的转子结构1包含至少一转子铁芯11(图中仅标示一个)，各转子铁芯11具有一中心轴孔111与一铁芯外缘112，并包含多个个环状分布于中心轴孔111的周围的磁阻部113，其中，本发明较佳实施例中设有四组磁阻部113，且磁阻部113是彼此对称，但其他实施例中不限于此。

各磁阻部113包含一内通孔对1131、一外通孔对1132以及一中通孔对1133。内通孔对1131包含一第一内通孔11311以及一第二内通孔11312，第一内通孔11311包含一第一内切线延伸段113111以及一第一斜向延伸段113112。

第一内切线延伸段113111邻近于中心轴孔111，沿一第一切线延伸方向L1延伸至一第一转折部1131111，且第一切线延伸方向L1垂直于转子铁芯11的一径向P。第一斜向延伸段113112自第一转折部1131111沿一倾斜于第一切线延伸方向L1的第一转折方向L2延伸至一第一延伸部1131121，且第一转折方向L2与第一切线延伸方向L1之间具有一第一倾斜夹角A1，第一延伸部1131121与铁芯外缘112之间具有一第一距离D1。

第二内通孔11312与第一内通孔11311相间隔，并包含一第二内切线延伸段113121以及一第二斜向延伸段113122。第二内切线延伸段113121邻近于中心轴孔111，沿一与第一切线延伸方向L1相反的第二切线延伸方向L3延伸至一第二转折部1131211，第二斜向延伸段113122自第二转折部1131211沿一倾斜于第二切线延伸方向L3的第二转折方向L4延伸至一第二延伸部1131221，且第二转折方向L4与第二切线延伸方向L3之间具有一第二倾斜夹角A2，第二延伸部1131221与铁芯外缘112之间具有一第二距离D2。

外通孔对1132包含一第一外通孔11321以及一第二外通孔11322。第一外通孔11321包含一第一外切线延伸段113211以及一第三斜向延伸段113212，第一外切线延伸段113211远离中心轴孔111而邻近于铁芯外缘112，沿第一切线延伸方向L1延伸至一第三转折部1132111。第三斜向延伸段113212自第三转折部1132111沿一倾斜于第一切线延伸方向L1的第三转折方向L5延伸至一第三延伸部1132121，且第三转折方向L5与第一切线延伸方向L1之间具有一小于第一倾斜夹角A1的第三倾斜夹角A3，第三延伸部1132121与铁芯外缘112之间具有一第三距离D3。

第二外通孔11322与第一外通孔11321彼此相间隔，并包含一第二外切线延伸段113221以及一第四斜向延伸段113222，第二外切线延伸段113221远离中心轴孔111而邻近于铁芯外缘112，沿第二切线延伸方向L3延伸至一第四转折部1132211。第四斜向延伸段113222自第四转折部1132211沿一倾斜于第二切线延伸方向L3的第四转折方向L6延伸至一第四延伸部1132221，且第四转折方向L6与第二切线延伸方向L3之间具有一小于第二倾斜夹角A2的第四倾斜夹角A4，第四延伸部1132221与铁芯外缘112之间具有一第四距离D4。

其中，第一倾斜夹角A1等于第二倾斜夹角A2，第三倾斜夹角A3等于第四倾斜夹角A4，第一倾斜夹角A1与第二倾斜夹角A2介于40至55度之间，第三倾斜夹角A3与第四倾斜夹角A4介于15至30度之间，但其他实施例中不限于此。此外，第一距离D1、第二距离D2、第三距离D3与第四距离D4彼此相等，且本发明较佳实施例中，第一距离D1、第二距离D2、第三距离D3与第四距离D4分别指第一延伸部1131121、第二延伸部1131221、第三延伸部1132121与第四延伸部1132221至铁芯外缘112之间的最短距离。

中通孔对1133排列于内通孔对1131与外通孔对1132之间，并包含一第一中通孔11331以及一第二中通孔11332。第一中通孔11331包含一第一中切线延伸段113311以及一第五斜向延伸段113312。

第一中切线延伸段113311沿第一切线延伸方向L1延伸至一第五转折部1133111。第五斜向延伸段113312自第五转折部1133111沿一倾斜于第一切线延伸方向L1的第五转折方向L7延伸至一第五延伸部1133121，且第五转折方向L7与第一切线延伸方向L1之间具有一小于第一倾斜夹角A1的第五倾斜夹角A5，第五延伸部1133121与铁芯外缘112之间具有一第五距离D5。

第二中通孔11332与第一中通孔11331彼此相间隔，并包含一第二中切线延伸段113321以及一第六斜向延伸段113322，第二中切线延伸段113321沿第二切线延伸方向L3延伸至一第六转折部1133211。第六斜向延伸段113322自第六转折部1133211沿一倾斜于第二切线延伸方向L3的第六转折方向L8延伸至一第六延伸部1133221，且第六转折方向L8与第二切线延伸方向L3之间具有一小于第二倾斜夹角A2的第六倾斜夹角A6，第六延伸部1133221与铁芯外缘112之间具有一第六距离D6。

其中，第五倾斜夹角A5与第六倾斜夹角A6相等，并且大于第三倾斜夹角A3与第四倾斜夹角A4，本发明较佳实施例中，第五倾斜夹角A5与第六倾斜夹角A6介于30至40度之间，且第五距离D5、第六距离D6、第一距离D1与第二距离D2彼此相等，但其他实施例中不限于此。另外，需要一提的是，本发明较佳实施例中，愈靠近铁芯外缘112的通孔对，其倾斜夹角即愈小，即愈靠近中心轴孔111的通孔对的倾斜夹角愈大。另外，需要一提的是，其他实施例中，可设计为愈靠近铁芯外缘112的通孔对，其倾斜夹角愈大，即愈靠近中心轴孔111的通孔对的倾斜夹角愈小。

此外，本发明较佳实施例中，第一内切线延伸段113111、第一斜向延伸段113112、第二内切线延伸段113121与第二斜向延伸段113122的宽度均相同；第一外切线延伸段113211、第三斜向延伸段113212、第二外切线延伸段113221与第四斜向延伸段113222的宽度相同；第一中切线延伸段113311、第五斜向延伸段113312、第二中切线延伸段113321与第六斜向延伸段113322的宽度相同。

另外，第一内切线延伸段113111与第二内切线延伸段113121的宽度大于第一中切线延伸段113311与第二中切线延伸段113321的宽度，第一中切线延伸段113311与第二中切线延伸段113321的宽度大于第一外切线延伸段113211与第二外切线延伸段113221的宽度。

其他实施例中，第一内切线延伸段113111、第二内切线延伸段113121、第一中切线延伸段113311、第二中切线延伸段113321、第一外切线延伸段113211与第二外切线延伸段113221的宽度均相同；第一斜向延伸段113112与第二斜向延伸段113122的宽度小于第一内切线延伸段113111与第二内切线延伸段113121的宽度；第一外切线延伸段113211与第二外切线延伸段113221的宽度小于第三斜向延伸段113212与第四斜向延伸段113222的宽度；第一中切线延伸段113311与第二中切线延伸段113321的宽度小于第五斜向延伸段113312与第六斜向延伸段113322的宽度，但不限于上述的组合方式。

请一并参阅图3与图4，图3显示本发明第一较佳实施例的同步磁阻马达的转子结构设置于定子的磁力线模拟示意图，图4显示本发明第一较佳实施例的同步磁阻马达的转子结构的转矩模拟示意图。如图所示，在将同步磁阻马达的转子结构1设置于定子2并实际模拟后可得知磁力线3的分布，其中，图3所示的同步磁阻马达的转子结构1例如是在第1秒的运转状态。

请参阅图5，图5显示本发明第二较佳实施例的同步磁阻马达的转子结构的俯视图。如图所示，与第一较佳实施例不同的地方在于同步磁阻马达的转子结构1a更设置更靠近铁芯外缘112a的通孔1133a而成为包含有四层通孔的结构，其余均与第一较佳实施例相同，因此不再赘述。

请一并参阅图6与图7，图6显示本发明第二较佳实施例的同步磁阻马达的转子结构设置于定子的磁力线模拟示意图，图7显示本发明第二较佳实施例的同步磁阻马达的转子结构的转矩模拟示意图。如图所示，在将同步磁阻马达的转子结构1a设置于定子2a并实际模拟后可得知磁力线3a的分布，其中，图3所示的同步磁阻马达的转子结构1a例如是在第1秒的运转状态，并且可发现转矩涟波相较于第一较佳实施例为低而更优化转矩输出。

综合以上所述，在采用本发明所提供的同步磁阻马达的转子结构的主要技术手段后，由于第三倾斜夹角与第四倾斜夹角小于第一倾斜夹角与第二倾斜夹角，因此可有效降低转矩涟波，进而可提高输出转矩而降低噪音。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种同步磁阻马达的转子结构，包含至少一转子铁芯，各转子铁芯具有一中心轴孔与一铁芯外缘，并包含多个环状分布于该中心轴孔的周围的磁阻部，其特征在于，各磁阻部包含：

一内通孔对，包含：

一第一内通孔，包含：

一第一内切线延伸段，邻近于该中心轴孔，沿一第一切线延伸方向延伸至一第一转折部，且该第一切线延伸方向垂直于该转子铁芯的一径向；

一第一斜向延伸段，自该第一转折部沿一倾斜于该第一切线延伸方向的第一转折方向延伸，且该第一转折方向与该第一切线延伸方向之间具有一第一倾斜夹角；

一第二内通孔，包含：

一第二内切线延伸段，邻近于该中心轴孔，沿一与该第一切线延伸方向相反的第二切线延伸方向延伸至一第二转折部；

一第二斜向延伸段，自该第二转折部沿一倾斜于该第二切线延伸方向的第二转折方向延伸，且该第二转折方向与该第二切线延伸方向之间具有一第二倾斜夹角；

一外通孔对，包含：

一第一外通孔，包含：

一第一外切线延伸段，远离该中心轴孔而邻近于该铁芯外缘，沿该第一切线延伸方向延伸至一第三转折部；

一第三斜向延伸段，自该第三转折部沿一倾斜于该第一切线延伸方向的第三转折方向延伸，且该第三转折方向与该第一切线延伸方向之间具有一小于该第一倾斜夹角的第三倾斜夹角；

一第二外通孔，包含：

一第二外切线延伸段，远离该中心轴孔而邻近于该铁芯外缘，沿该第二切线延伸方向延伸至一第四转折部；

一第四斜向延伸段，自该第四转折部沿一倾斜于该第二切线延伸方向的第四转折方向延伸，且该第四转折方向与该第二切线延伸方向之间具有一小于该第二倾斜夹角的第四倾斜夹角；

其中，该第一倾斜夹角等于该第二倾斜夹角，该第三倾斜夹角等于该第四倾斜夹角。

2.根据权利要求1所述的同步磁阻马达的转子结构，其特征在于，该第一倾斜夹角与该第二倾斜夹角介于40至55度之间，该第三倾斜夹角与该第四倾斜夹角介于15至30度之间。

3.根据权利要求1所述的同步磁阻马达的转子结构，其特征在于，该第一斜向延伸段延伸至一第一延伸部，该第一延伸部与该铁芯外缘之间具有一第一距离，该第二斜向延伸段延伸至一第二延伸部，该第二延伸部与该铁芯外缘之间具有一第二距离，该第三斜向延伸段延伸至一第三延伸部，该第三延伸部与该铁芯外缘之间具有一第三距离，该第四斜向延伸段延伸至一第四延伸部，该第四延伸部与该铁芯外缘之间具有一第四距离，该第一距离、该第二距离、该第三距离与该第四距离彼此相等。

4.根据权利要求1所述的同步磁阻马达的转子结构，其特征在于，各磁阻部更包含：

一中通孔对，排列于该内通孔对与该外通孔对之间，并包含：

一第一中通孔，包含：

一第一中切线延伸段，沿该第一切线延伸方向延伸至一第五转折部；

一第五斜向延伸段，自该第五转折部沿一倾斜于该第一切线延伸方向的第五转折方向延伸，且该第五转折方向与该第一切线延伸方向之间具有一小于该第一倾斜夹角的第五倾斜夹角；

一第二中通孔，包含：

一第二中切线延伸段，沿该第二切线延伸方向延伸至一第六转折部；

一第六斜向延伸段，自该第六转折部沿一倾斜于该第二切线延伸方向的第六转折方向延伸，且该第六转折方向与该第二切线延伸方向之间具有一小于该第二倾斜夹角的第六倾斜夹角；

其中，该第五倾斜夹角与该第六倾斜夹角相等。

5.根据权利要求4所述的同步磁阻马达的转子结构，其特征在于，该第五倾斜夹角与该第六倾斜夹角大于该第三倾斜夹角与该第四倾斜夹角。

6.根据权利要求4所述的同步磁阻马达的转子结构，其特征在于，该第五倾斜夹角与该第六倾斜夹角介于30至40度之间。

7.根据权利要求4所述的同步磁阻马达的转子结构，其特征在于，该第五斜向延伸段延伸至一第五延伸部，该第五延伸部与该铁芯外缘之间具有一第五距离，该第六斜向延伸段延伸至一第六延伸部，该第六延伸部与该铁芯外缘之间具有一第六距离，该第五距离、该第六距离、该第一距离与该第二距离彼此相等。