轴向磁通电机制造技术

一种轴向磁通电机，包含模块化定子组件、转子组件，以及多个隔离元件。模块化定子组件包含多个定子单体，定子单体包一磁芯以及至少一绕组。磁芯包含有第一板体、第二板体，及连接第一板体与第二板体的侧壁，绕组设置在磁芯上。定子单体组合成为模块化定子组件，将定子组件模块化的设计可以提升占槽率以及提供较佳的马达顿转矩。隔离元件则是设置于磁芯之间。转子组件设置于模块化定子组件内，且包含间隔排列的第一磁性体与第二磁性体，第一磁性体与第二磁性体的磁力线分别通过磁芯的侧壁而构成方向相异的C型磁通回路，进而提升功率密度。

Axial flux motor

An axial flux motor includes a modular stator assembly, a rotor assembly, and a plurality of isolation elements. The modular stator assembly comprises a plurality of stator monomers, a stator core with a magnetic core and at least one winding. The magnetic core comprises a first plate body and a second plate body, and a side wall connecting the first plate body and the second plate body. The winding is arranged on the magnetic core. The stator monomer is composed of modular stator components. The modular design of stator components can improve the slot occupancy and provide better motor torque. The isolation element is set between the magnetic cores. The rotor assembly is arranged in the modular stator assembly, and contains the first magnet and the second magnet arranged in intervals. The magnetic lines of the first magnet and the second magnet respectively pass through the side walls of the core to form a C-type flux loop with different directions, thereby enhancing the power density.

【技术实现步骤摘要】
轴向磁通电机
本专利技术涉及一种磁通电机，特别涉及一种轴向磁通电机。
技术介绍
马达是一种常见的旋转电机。马达在结构上可分成定子、转子、设置在定子上的绕组，以及转子上的磁性体。马达藉由输入电流产生交变磁场，将电能转为机械能。现行马达依照磁力线(磁通)方向分类，可分为径向磁通马达与轴向磁通马达二种形式，两者分别在制造工艺上各有亟欲改进的部分。举例而言，传统的径向磁通电机的气隙对马达特性影响较大，磁性体的形状较为复杂，故制作工艺难度较高，其电机长度亦长于轴向磁通电机的电机长度。而另一方面，传统的轴向磁通电机中，在将线圈绕在磁芯上时需要在磁芯的靴部之间预留足够的间隙供绕线设备通过，且绕线设备的绕线角度亦会受到限制，因此导致线圈的占槽率较低。因此，如何降低马达生产以及组装的困难度，便成为一个重要的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种轴向磁通电机，以提升绕组的占槽率。本专利技术的一实施方式提供一种轴向磁通电机，包含一模块化定子组件、多个隔离元件以及一转子组件。模块化定子组件包含多个定子单体，其中每一定子单体包含一第一磁芯、一第二磁芯、一第一绕组与一第二绕组。第一绕组设置于第一磁芯中，第二绕组设置于第二磁芯中。第一磁芯包含第一板体与第一侧壁，第一板体的一端与第一侧壁的一端连接，使第一磁芯的截面形状呈L形。第二磁芯包含第二板体与第二侧壁，第二板体的一端与第二侧壁的一端连接，使第二磁芯的截面形状呈L形，第一侧壁的另一端与第二侧壁的另一端实体接触。隔离元件设置于相邻的第一磁芯之间以及相邻的第二磁芯之间。转子组件设置在第一磁芯跟第二磁芯之间，其中转子组件包含间隔设置的多个第一磁性体与多个第二磁性体，第一磁性体与第二磁性体的磁力线分别通过第一侧壁与第二侧壁而构成方向相异的C型磁通回路。于一或多个实施例中，C型磁通回路包含第一磁性体的磁力线和第二磁性体的磁力线。第一磁性体的磁力线由第一磁性体的上表面出发，依序通过第一绕组、第一板体、第一侧壁、第二侧壁、第二板体以及第二绕组回到第一磁性体的下表面，以及第二磁性体的磁力线由第二磁性体的下表面出发，依序通过第二绕组、第二板体、第二侧壁、第一侧壁、第一板体以及第一绕组回到第二磁性体的上表面。于一或多个实施例中，第一绕组与第二绕组分别包含线圈架以及线圈，其中线圈架固定于第一板体或该第二板体后，线圈再绕设于线圈架上。第一磁芯与第二磁芯包含齿部与靴部，齿部设置于第一板体或第二板体上，用以定位线圈架。靴部与齿部卡合。于一或多个实施例中，第一绕组与第二绕组分别包含线圈架以及线圈。第一磁芯与第二磁芯分别包含齿部与靴部，齿部设置于第一板体或第二板体上。线圈绕设于线圈架后，线圈架为可分离地组合于齿部，靴部与齿部卡合以固定线圈架。本专利技术的另一实施方式提供了一种轴向磁通电机，包含一模块化定子组件、多个隔离元件以及一转子组件。模块化定子组件包含多个定子单体，每一定子单体包含一磁芯与设置于磁芯内的至少一绕组，其中磁芯包含一第一板体、一第二板体，以及连接第一板体与第二板体的一侧壁，第一板体实质上平行于第二板体。隔离元件设置于磁芯之间。转子组件设置于模块化定子组件内，转子组件包含间隔设置的多个第一磁性体与多个第二磁性体，第一磁性体与第二磁性体的磁力线分别通过侧壁而构成方向相异的C型磁通回路。于一或多个实施例中，C型磁通回路包含第一磁性体的磁力线和第二磁性体的磁力线。第一磁性体的磁力线由第一磁性体的上表面出发，依序经由第一板体、侧壁以及第二板体回到第一磁性体的下表面，第二磁性体的磁力线由第二磁性体的下表面出发，依序经由第二板体、侧壁以及第一板体回到第二磁性体的上表面。于一或多个实施例中，绕组包含线圈架以及线圈，线圈架固定于第一板体或第二板体后，线圈再绕设于线圈架上。磁芯包含齿部与靴部，齿部设置于第一板体或第二板体上，用以定位线圈架。靴部与齿部卡合。于一或多个实施例中，绕组包含线圈架以及线圈。磁芯包含齿部与靴部，齿部设置于第一板体或第二板体。线圈绕设于线圈架后，线圈架为可分离地组合于齿部，靴部用以与齿部卡合而固定线圈架。本专利技术提供了一种轴向磁通电机，此轴向磁通电机中的定子组件通过模块化的设计而分割成多个定子单体，使得在进行绕线作业时，线圈为在个别的定子单体上分开绕线，而后再将定子单体排列合在一起，如此一来，不须在磁芯的靴部之间预留绕线设备的作业空间，且绕线设备的角度亦不再受限，进而提升绕组的占槽率。同时，将定子组件模块化之后，磁芯中的靴部面积较大，可以提供较佳的马达顿转矩特性。除此之外，于部分实施例中，定子单体中的绕组为可分离式地组装于磁芯上，换言之，绕组可先绕设在线圈架上，而后再将线圈架与定子单体中的齿部卡合，因此可以让绕组的组装更为容易。此轴向磁通电机的磁通回路会通过磁芯的侧壁，故从截面观的呈C型，此种C型磁通回路的设计可以具有良好的功率密度。附图说明阅读以下详细叙述并搭配对应的图式，可了解本揭露的多个态样。应注意，根据业界中的标准做法，多个特征并非按比例绘制。事实上，多个特征的尺寸可任意增加或减少以利于讨论的清晰性。图1为本专利技术的轴向磁通电机一实施例的立体视图。图2为本专利技术的轴向磁通电机一实施例的拆解图。图3为本专利技术的轴向磁通电机一实施例的磁通回路的示意图。图4为本专利技术的轴向磁通电机一实施例的绕组的拆解图。图5为本专利技术的轴向磁通电机又一实施例的剖面图。其中，附图标记说明如下：100、400：轴向磁通电机200、500：模块化定子组件210、502：定子单体220：第一磁芯222：第一板体224：第一侧壁230：第一绕组240：第二磁芯242：第二板体244：第二侧壁246：齿部248：靴部250：第二绕组252、534：线圈架254、532：线圈260、520：隔离元件300、600：转子组件310、610：第一磁性体320、620：第二磁性体510：磁芯512：第一板体514：第二板体516：侧壁518：齿部519：靴部530：绕组具体实施方式请同时参照图1与图2，其分别为本专利技术的轴向磁通电机一实施例的立体视图以及拆解图。轴向磁通电机100包含有模块化定子组件200以及转子组件300。模块化定子组件200是由多个定子单体210所构成，转子组件300设置于模块化定子组件200内，且可相对于模块化定子组件200旋转。模块化定子组件200中的每一个定子单体210大致上具有相同的形状与尺寸，本实施例中的定子单体210的形状从上视视角观的近似于楔形，而多个定子单体210组合成环形的定子结构。于一实施例中，每一个定子单体210包含有第一磁芯220、设置于第一磁芯220上的第一绕组230、第二磁芯240，以及设置于第二磁芯240上的第二绕组250。转子组件300则是配置在第一绕组230与第二绕组250之间。第一磁芯220的截面形状呈L形，第二磁芯240的截面形状呈L形，而当第一磁芯220与第二磁芯240组合时，第一磁芯220的一端实体接触第二磁芯240的一端，使得第一磁芯220与第二磁芯240组合后的截面形状呈C形。于一实施例中，第一磁芯220包含有第一板体222以及第一侧壁224，第一板体222的一端与第一侧壁224的一端连接，使第一磁芯220的截面形状呈L形。第二磁芯240包含有第二板体242以及第二侧壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴向磁通电机，包含：一模块化定子组件，包含多个定子单体，其中每一定子单体包含：一第一磁芯，包含一第一板体与一第一侧壁，其中该第一板体的一端与该第一侧壁的一端连接，使该第一磁芯的截面形状呈L形；一第一绕组，设置于该第一磁芯中；一第二磁芯，包含一第二板体与一第二侧壁，其中该第二板体的一端与该第二侧壁的一端连接，使该第二磁芯的截面形状呈L形，其中该第一侧壁的另一端与该第二侧壁的另一端实体接触；以及一第二绕组，设置于该第二磁芯中；多个隔离元件，设置以隔离相邻的多个第一磁芯与相邻的多个第二磁芯；以及一转子组件，设置在该第一磁芯与该第二磁芯之间，其中该转子组件包含间隔设置的多个第一磁性体与多个第二磁性体，所述多个第一磁性体的磁力线与所述多个第二磁性体的磁力线分别通过该第一侧壁与该第二侧壁而构成方向相异的多个C型磁通回路。

【技术特征摘要】
1.一种轴向磁通电机，包含：一模块化定子组件，包含多个定子单体，其中每一定子单体包含：一第一磁芯，包含一第一板体与一第一侧壁，其中该第一板体的一端与该第一侧壁的一端连接，使该第一磁芯的截面形状呈L形；一第一绕组，设置于该第一磁芯中；一第二磁芯，包含一第二板体与一第二侧壁，其中该第二板体的一端与该第二侧壁的一端连接，使该第二磁芯的截面形状呈L形，其中该第一侧壁的另一端与该第二侧壁的另一端实体接触；以及一第二绕组，设置于该第二磁芯中；多个隔离元件，设置以隔离相邻的多个第一磁芯与相邻的多个第二磁芯；以及一转子组件，设置在该第一磁芯与该第二磁芯之间，其中该转子组件包含间隔设置的多个第一磁性体与多个第二磁性体，所述多个第一磁性体的磁力线与所述多个第二磁性体的磁力线分别通过该第一侧壁与该第二侧壁而构成方向相异的多个C型磁通回路。2.权利要求1所述的轴向磁通电机，其中所述多个C型磁通回路包含所述多个第一磁性体的磁力线和所述多个第二磁性体的磁力线：所述多个第一磁性体的磁力线由所述多个第一磁性体的上表面出发，依序通过该第一绕组、该第一板体、该第一侧壁、该第二侧壁、该第二板体以及该第二绕组回到所述多个第一磁性体的下表面；以及所述多个第二磁性体的磁力线由所述多个第二磁性体的下表面出发，依序通过该第二绕组、该第二板体、该第二侧壁、该第一侧壁、该第一板体以及该第一绕组后回到所述多个第二磁性体的上表面。3.如权利要求1所述的轴向磁通电机，其中该第一绕组与该第二绕组分别包含：一线圈架，固定于该第一板体或该第二板体；以及一线圈，其中该线圈架固定于该第一板体或该第二板体后，该线圈再绕设于该线圈架上。4.如权利要求3所述的轴向磁通电机，其中该第一磁芯与该第二磁芯分别包含：一齿部，设置于该第一板体或该第二板体上，用以定位该线圈架；以及一靴部，与该齿部卡合。5.如权利要求1所述的轴向磁通电机，其中该第一绕组与该...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡清雄，李聚儒，徐佑铨，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71