電梯的永磁電機的製作方法
2023-10-18 00:30:54 1
專利名稱：電梯的永磁電機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種永磁電機，特別涉及一種電梯的永磁電機。
背景技術：
永磁電機可應用於電梯裝置中，例如上海永大吉億電機有限公司(http://WWW. giem.com.cn)所製作的永磁電機(PM motor)以及上海永大電梯設備公司(http://www. yungtay. com. cn)所製作的電梯產品。永磁電機包括外轉子式(Outer rotor type)的永磁 電機以及內轉子式(Inner rotor type)的永磁電機。圖1為現有技術的外轉子式永磁電機100的構造。(細節請參照IEEE文獻，Wang， L. L. ,Shen,J. Χ. , Wang,Y. ,Wang,K. ；PowerElectronics,Machines and Drives,2008. PEMD 2008. 4th IETConference on, "A Novel Magnetic-Geared Outer-RotorPermanent-Magnet Brushless Motor」)外轉子式永磁電機100由外表面具有多個輻射狀定子齒140的定子 135、圍繞這些輻射狀定子齒140並隔著一定氣隙(gap) 165而與這些輻射狀定子齒140相 對的多個磁場調製塊130、及圍繞這些磁場調製塊130並隔著一定氣隙160而與這些磁場調 制塊130相對的轉子120所構成，其中，定子135固定於軸承170上。另外，多個磁極用永 久磁鐵110例如以黏結方式，沿著轉子120的內緣面固定而形成圓弧狀轉子磁極，並與定子 135相對。至於內轉子式永磁電機，其與外轉子式永磁電機的差異主要在於轉子位於永磁 電機內部，而定子包圍該轉子。也就是說，在內轉子式永磁電機中，轉子沿著定子內表面而 動作。一般而言，傳統永磁電機(例如，外轉子式永磁電機)存在著上述磁場調製塊的固 定問題。
發明內容
為了解決上述磁場調製塊的固定問題，因此，本發明的實施例提出改良的永磁電 機。本發明的一個實施例提供了一種電梯的永磁電機，其包括一轉子，其外周面包括 多個永久磁鐵；一定子，包圍該轉子，其內周面包括多個輻射狀定子齒，相鄰定子齒之間具 有一定子槽，每一定子齒具有至少一第一延伸部與一第二延伸部，其中該第一延伸部、該第 二延伸部沿徑向延伸，且該第二延伸部的頂端與這些永久磁鐵保持一個預定的氣隙；多個 線圈繞組置於這些定子槽內；以及一個軸承，連接該定子與該轉子。本發明的另一個實施例提供了一種電梯的永磁電機，其包括一定子，其外周麵包 括多個輻射狀定子齒，相鄰定子齒之間具有一定子槽，每一定子齒具有至少一第一延伸部 與一第二延伸部，該第一延伸部、該第二延伸部沿徑向延伸；多個線圈繞組置於該些定子槽 內；一轉子，包圍該定子，其內周面包括多個永久磁鐵，其中，這些永久磁鐵與該第二延伸部 的頂端保持一個預定的氣隙；以及一個軸承，連接該定子與該轉子。
圖1為現有技術的永磁電機的構造；圖2為根據本發明的一個實施例的永磁電機的構造；圖3為根據本發明的另個一實施例的永磁電機的構造。主要組件符號說明100外轉子式永磁電機110磁極用永久磁鐵120轉子130磁場調製塊135定子140定子齒160氣隙165氣隙170軸承200永磁電機205定子210定子槽220轉子極230氣隙240定子小齒250定子齒260軸承270轉子300永磁電機305定子310定子槽320轉子極330氣隙340定子小齒350定子齒360軸承370轉子a寬度b長度c寬度a』寬度b，長度C，寬度。
具體實施例方式以下將參照
本發明的優選實施例。圖2為根據本發明的一個實施例的永磁電機200的構造。如圖所示，永磁電機200 為內轉子式永磁電機，可作為電梯的驅動裝置。永磁電機200主要由定子205、轉子270與 軸承260組成，其中，軸承260連接定子205與轉子270，且定子205包圍轉子270。其餘永 磁電機200用於驅動電梯的構件(例如曳引輪等)可參考現有的上海永大吉儀電機有限公 司所製作的永磁電機以及上海永大電梯設備公司所製作的電梯產品，在此不多說明。定子205為一環狀物，其內周面包括12個定子齒250，而每一個定子齒250包括兩 個定子小齒M0，但本發明並不限於此，亦即在其它實施例中，每一個定子齒250可以包括 一個或一個以上的定子小齒MO (該例為兩個定子小齒)。另外，在兩相鄰定子齒250之間 皆具有一定子槽210，供設置線圈繞組(圖未顯示)。定子小齒240的作用是調製磁場。在 此實施例中，定子齒250與兩個定子小齒240構成一個類似「Y」字型的結構，但本發明並不 限於此，亦即在其它實施例中，可為其它形狀。轉子270也為一環狀物，固定於軸承260上，其外周面包括44個均勻配置的轉子 極220，其中，轉子極220由永久磁鐵構成。另外，轉子極220與定子小齒240頂端之間存在著一預定的氣隙230，因此，隨著軸承260轉動的轉子270可以沿著定子小齒240頂端轉動。請注意，在此實施例中，定子小齒240數目的總合(在此為對個)為定子槽210 數目(在此為12個)的整數倍(在此為2倍)。轉子極220 (即永久磁鐵)數目(在此為 44個)等於所有定子小齒240數目與所有線圈繞組通對稱多相電流時形成的極對數目之差 的2倍。另外，定子小齒240在徑向上具有相同長度b，且此長度b與上述氣隙230長度的 比值介於4 12之間。另外，定子小齒240在圓周方向上具有相同寬度a，且此寬度a與轉 子極220在圓周方向上的寬度c的比值介於0. 8 1. 2之間。圖3為根據本發明的另一個實施例的永磁電機300的構造。如圖所示，永磁電機 300也屬於內轉子式永磁電機，可作為電梯的驅動裝置。永磁電機300主要由定子305、轉 子370與軸承360組成，其中，軸承360連接定子305與轉子370，且定子305包圍轉子370。 其餘永磁電機300用於驅動電梯的構件(例如曳引輪等)可參考現有的上海永大吉儀電 機有限公司所製作的永磁電機以及上海永大電梯設備公司所製作的電梯產品，在此不多說 明。定子305為一環狀物，其內周面包括M個定子齒350，而每一個定子齒350包括一 個定子小齒340，但本發明並不限於此，亦即在其它實施例中，每一個定子齒350可以包括 一個或一個以上的定子小齒340(該例為一個定子小齒)。另外，在兩相鄰定子齒350之間 皆具有一定子槽310，供設置線圈繞組(圖未顯示)。定子小齒340的作用是調製磁場。在 此實施例中，定子齒350與定子小齒340構成一個類似「T」字型的結構，但本發明並不限於 此，亦即在其它實施例中，也可為其它形狀。轉子370也為一環狀物，固定於軸承360上，其外周面包括44個均勻配置的轉子 極320，其中，轉子極320由永久磁鐵構成。另外，轉子極320與定子小齒340頂端之間存 在著一預定的氣隙330，因此，隨著軸承360轉動的轉子370可以沿著定子小齒340頂端轉 動。請注意，在此實施例中，定子小齒340數目之總合(在此為48個)為定子槽310 數目(在此為M個)的整數倍(在此為2倍)。轉子極320 (即永久磁鐵)數目(在此為 44個)等於所有定子小齒340數目與所有線圈繞組通對稱多相電流時形成的極對數目之差 的2倍。另外，定子小齒340在徑向上具有一相同長度b』，且此長度b』與上述氣隙330長 度的比值介於4 12之間。另外，定子小齒340在圓周方向上具有一相同寬度a』，且此寬 度a』與轉子極320在圓周方向上的寬度c』的比值介於0.8 1.2之間。在此，本實施例 的定子小齒340寬度a』、定子小齒340長度b』以及轉子極320寬度C』可根據設計需求而 異於或同於前述實施例的定子小齒MO寬度a、定子小齒240長度b以及轉子極220寬度 c,也就是說可以做任意的變化。以上為電梯的內轉子式永磁電機的兩個實施例。在其它實施例中，本發明也適用 於外轉子式永磁電機。綜上所述，本發明的實施例揭露了一種一體成形的定子(例如，定子205或305)， 其包括定子齒(例如，定子齒250或350)與定子小齒(例如，定子小齒240或340)，其中， 上述定子小齒相當於現有技術的磁場調製塊。如此一來，一體成形的定子解決了現有技術 中磁場調製塊的固定問題。而且，由於本發明的實施例所揭露的永磁電機僅有單一氣隙，因此提高了轉矩密度，可達到現有技術的永磁電機轉矩密度的2倍。
權利要求
1.一種電梯的永磁電機，包括一轉子，所述轉子的外周面包括多個永久磁鐵；一定子，包圍所述轉子，所述定子的內周面包括多個輻射狀的定子齒，相鄰定子齒之 間具有一定子槽，每一定子齒具有至少一第一延伸部與一第二延伸部，其中，所述第一延伸 部、所述第二延伸部沿徑向延伸，且所述第二延伸部的頂端與所述永久磁鐵保持一個預定 的氣隙；多個線圈繞組，置於所述定子槽內；以及一個軸承，連接所述定子與所述轉子。
2.根據權利要求1所述的永磁電機，其中，所述第一延伸部與所述第二延伸部的數目 分別為所述定子槽數目的整數倍。
3.根據權利要求1所述的永磁電機，其中，所述永久磁鐵的數目等於所述第二延伸部 數目與所有線圈繞組通對稱多相電流時形成的極對數目之差的2倍，且所述永久磁鐵按N、 S交錯排列。
4.根據權利要求1所述的永磁電機，其中，所述第二延伸部在徑向上的長度與所述氣 隙長度的比值介於4 12之間。
5.根據權利要求1所述的永磁電機，其中，所述第二延伸部的寬度與所述永久磁鐵在 圓周方向上的寬度的比值介於0. 8 1. 2之間。
6.一種電梯的永磁電機，包括一定子，所述定子的外周面包括多個輻射狀的定子齒，相鄰定子齒之間具有一定子槽，每一定子齒具有至少一第一延伸部與一第二延伸部， 所述第一延伸部、所述第二延伸部沿徑向延伸；多個線圈繞組，置於所述定子槽內；一轉子，包圍所述定子，所述轉子的內周面包括多個永久磁鐵，其中，所述永久磁鐵與 所述第二延伸部的頂端保持一個預定的氣隙；以及一個軸承，連接所述定子與所述轉子。
7.根據權利要求6所述的永磁電機，其中，所述第一延伸部與所述第二延伸部的數目 分別為所述定子槽數目的整數倍。
8.根據權利要求6所述的永磁電機，其中，所述永久磁鐵的數目等於所述第二延伸部 數目與所有線圈繞組通對稱多相電流時形成的極對數目之差的2倍，且所述永久磁鐵按N、 S交錯排列。
9.根據權利要求6所述的永磁電機，其中，所述第二延伸部在直徑方向上的長度與所 述氣隙長度的比值介於4 12之間。
10.根據權利要求6所述的永磁電機，其中，所述第二延伸部在圓周方向上的寬度與所 述永久磁鐵在圓周方向上的寬度的比值介於0. 8 1. 2之間。
全文摘要
一種電梯的永磁電機，其包括一轉子，其外周面包括多個永久磁鐵；一定子，包圍該轉子，其內周面包括多個輻射狀定子齒，相鄰定子齒之間具有一定子槽，每一定子齒具有至少一第一延伸部與一第二延伸部，其中，該第一延伸部、第二延伸部沿徑向延伸，且該第二延伸部的頂端與這些永久磁鐵保持一個預定的氣隙；多個線圈繞組，置於這些定子槽內；以及一個軸承，連接該定子與該轉子。
文檔編號H02K1/14GK102111050SQ20091026600
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月28日 優先權日2009年12月28日
發明者劉行, 張東, 蔡尚育, 陳永浩 申請人:上海永大吉億電機有限公司