专利名称：自充磁马达的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自充磁马达，尤其涉及一种能够通过增加磁性物质的 磁化强度来提高马达性能的自充磁马达。
背景技术：
一般而言，马达是一种将电能转换为^能的设备，根据供电，可以
分为直流马达(DC马达)和交流马达(AC马达)。
交流马iiii可以被分为感应马达、同步马达、换向器马达等。感应马 达可以被分为单相感应马达和三相感应马达。
一般而言，单向感应马达具有简单的结构，呈刚性，且获得单相电相 对容易，从而被广泛地用作家庭、办公、工业和农业用电子机器中的驱动 马达。
因为单相感应马达不能自启动，所以要求主线圏以及电iM目位比主线 圏快卯度的从线圏产生启动转矩。而主线圏和从线圏固定地缠绕在定子 槽上。
在现有技术的单相感应马达中，在初始启动时，当将交流电施加到缠 绕在定子槽上的主线圏和从线圏时产生旋转磁场。感应电流流到转子的导 电杆，然后转子开始旋转。这里，流到从线圏的电流被电流断路器中断， 从而电流只流到主线圏。从而，转子以某个转差率(slip)旋转。
然而，在现有技术的单相感应马达中，转子只通过感应旋转，从而产 生转子的转差率，因而降低了马达性能。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种能够通过增加磁动势增强马达性 能的自充磁马达。
本发明的另 一个目的是提供一种能够通过增加磁性物质的磁化强度来提高马达性能的自充磁马达。
为了实现这些和其它优点，根据本发明的目的，如这里举例并粗略说
明地，提供一种自充磁马达，包括定子，其包括具有多个槽的定子芯以 及缠绕在每个槽上的定子线圏；转子，其通过将电力施加到定子线圏时的 互感进行旋转；磁性物质，其与转子同心地形成，并与转子一^^旋转；以 及磁化部分，其具有朝磁性物质突出的励磁电极，以及缠绕在励磁电极外 围从而磁化磁性物质的励磁线圏，其中，励磁电极的宽度是8.0-9.0mm。
这里，在励磁电极的端部形成有逐渐变小的尖端部分。优选地，尖端 部分具有2.0 - 2.5mm的突出长度，以及1.0 - 2.4mm的宽度。
优选地，励磁电极的宽度Pw、尖端部分的突出长度Th以及尖端部 分的宽度Tw以8-9: 2-2.5: 1-2.4的比率形成，从而提高电动势。
更优选地，励磁电极的宽度Pw、尖端部分的突出长度Th，以及尖端 部分的宽度Tw以8.6: 2.3: 1.0的比率形成，以使电动势最大。
根据本发明的另一个方面，提供一种自充磁马达，包括定子，其包 括具有多个槽的定子芯，以及缠绕在每个槽上的定子线圏；转子，其通过 将电力施加到定子线圏时的互感进行旋转；磁性物质，其与转子同心地形 成，并与转子一起旋转；以及磁化部分，其具有朝磁性物质突出的励磁电 极，以及缠绕在励磁电极外围从而磁化磁性物质的励磁线圏，其中，在励 磁电极的端部形成有具有2.0-2.5mm的突出长度的逐渐变小的尖端部 分。
根据本发明的还一个方面，提供一种自充磁马达，包括定子，其包
括具有多个槽的定子芯，以及缠绕在每个槽上的定子线圏；转子，其通过 将电力施加到定子线圏时的互感进行旋转；磁性物质，其与转子同心地形 成，并与转子一起旋转；以及磁化部分，其具有朝磁性物质突出的励磁电
极，以及缠绕在励磁电极外围从而磁化磁性物质的励磁线圈，其中，在励 磁电极的端部形成有具有1.0-2.4mm的端部宽度的逐渐变小的尖端部 分。
根据下面结合附图对本发明的详细说明，本发明的前述和其它目的、 特征、方面以及优点将变得更明显。
根据下面参考附图对作为非限制性例子给出的优选实施例的说明，本
发明的上述以及其它目的、特征和优点将变得明显，在附图中 图1是示出根据本发明的自充磁马达的分解透视图； 图2是示出根据本发明的自充磁马达的横截面图； 图3是示出图2的主线圏的横截面图； 图4是示出图2的从线圏的横截面图； 图5是示出图2的主要部分的放大视图6是示出根据励磁电极宽度的改变的磁性物质的磁场强度的曲线
图7是示出根据尖端部分的突出长度的改变的磁性物质的磁场强度 的曲线图8是示出根据尖端部分的宽度的改变的磁性物质的磁场强度的曲 线图9是示出根据槽满率的电动势的曲线图10是示出励磁电极的宽度和电动势之间的关系的曲线图ii是示出尖端部分的突出长度和电动势之间的关系的曲线图；且
图12是示出尖端部分的宽度和电动势之间的关系的曲线图。
具体实施例方式
下文中，将参考附图更详细地说明根据本发明优选实施例的自充磁马达。
如图1 图4中所示，自充磁马达包括定子IIO，其包括具有多个 槽115的定子芯111，以及缠绕在每个槽115上的定子线圏121;转子130， 其通过在对定子线圏121施加电力时的互感进行旋转；磁性物质141,其 与转子130同心地形成，并与转子130—起转动；磁化部分150,该磁化 部分150具有朝磁性物质141突出的励磁电极151、形成在励磁电极151 端部的尖端部分153,以及被缠绕在励磁电极151外围以磁化磁性物质141 的励磁线圏158。
参考图2 ~图4，定子110包括定子芯111，其具有用于将转子130接收在其中的接收空间S,该接收空间S由在其外围具有多个槽115和齿 117的绝缘层压钢板形成；以及缠绕在定子芯111上的定子线圏121。定 子线圏121设置有主线團122，以;M目对主线圏122具有电流的相位差的 从线圏124。朝两个方向延伸的延伸部分118沿环形方向形成在每个齿117 的端部。
转子130包括通过层压钢板形成的转子芯133，其具有轴向洞134， 以便在其中心插入转动轴131;以及多个导电条135，它们邻近转子芯133 的圆周，并沿圆周方向以某个距离彼此隔开。磁性物质141被设置在转子 芯133的外表面，用于磁化。通it^盖在转子芯133的外表面上以层结构 形成磁性物质141。磁性物质141被形成为距离转子芯133的中心O某个 内半径R1和外半径R2。这里，磁性物质141可以净皮形成为具有圆柱形， 使得磁性物质141被耦合在转子芯133的外表面与转子芯133 —起旋转。 磁性物质141被形成为相距定子110具有某个气隙G。
这时，如图5中所示，在定子110处形成磁化部分150，用于选择性 ,化磁性物质141。磁化部分150包括位于定子芯111、朝磁性物质 141突出的励磁电极151;形成在励磁电极151的端部以在励磁电极151 的端部逐渐变小的尖端部分153;以及缠绕在励磁电极151的外围的励磁 线圏158。尖端部分153包括两个通过倾斜逐渐变小的侧面154,以及一 个端部155。这里，尖端部分153被形成为相距磁性物质141具有某个气 隙G。
励磁槽157形成在励磁电极151的外围。切掉与励磁槽157相邻的定 子110的齿117的延伸部分118，从而增加励磁槽157的大小。
为了在磁性物质141的磁化之后提高磁化强度，即，磁场的强度，励 磁电极151和尖端部分153被形成为在励磁电极151的宽度Pw、尖端部 分153的侧面154的突出长度Th (作为沿尖端部分153的侧面154的径 向长度)，以及尖端部分153的端部155的宽度T1之间具有固定的比率。 即，优选地，Pw: Th: Tl ,皮保持在比率8 - 9: 2-2.5: 1—2.4。
更优选地，励磁电极151的宽度Pw、尖端部分153的侧面154的突 出长度Th，以及尖端部分153的端部155的宽度T1的比率为8.6: 2.3: 1.0，以〗吏电动势最大。
图6是示出根据励磁电极的宽度的改变的磁性物质的电磁场强度的 曲线图。这里，X轴表示磁性物质141的内径和外径之间的长度，Y轴表示磁性物质141的磁场的强度Hc。即，在本实施例中，磁性物质141的 内径Rl是28.5mm，磁性物质141的外径R2是30mm。
曲线Pwl表示励磁电极151的宽JLA9mm时磁场的强度，曲线Pw2 表示励磁电极151的宽度为8mm时磁场的强度。曲线Pw3表示励磁电极 的宽度151为7mm时磁场的强度，且曲线Pw4表示励磁电极的宽度为 6mm时磁场的强度。因此，励磁电极151越宽，磁性物质141的磁场强 度越大。
图7是示出根据尖端部分的突出长度的改变的磁性物质的磁场强度 的曲线图。X轴和Y轴与图6中的相同。曲线Thl表示尖端部分153的 突出长度是2.0mm时磁场的强度。曲线Th2表示尖端部分153的突出长 度是2.1mm时磁场的强度。曲线Th3和Th4分别表示尖端部分153的突 出长度是2.2111111和2.4mm时磁场的强度。即，才艮据尖端部分153的突出 长度的改变，内径部分和外径部分具有磁性物质141的不同磁场强度。因 此，优选磁性物质141的外径部分具有较大的磁场强度。在本实施例中， 优选实现曲线Th3。
图8是示出根据尖端部分的宽度改变的磁性物质的磁场强度的曲线 图。X轴和Y轴与图6中相同。曲线Tll表示尖端部分153的宽^A l.Omm 时磁场的强度。曲线T12表示尖端部分153的宽JLA 1.2mm时磁场的强 度。曲线T13和T14分别表示尖端部分153的宽度是1.4mm和1.6mm时 磁场的强度。当尖端部分153的宽Jbl l.Omm - 1.4mm时，磁性物质141 的磁场强度,不同。然而，当尖端部分153的宽度是1.6mm时，磁场 的强度显著减小。
这时，如上所述，磁性物质141的磁场强度受励磁线團158的槽满率 以及励磁电极151的宽度、尖端部分153的突出长度和尖端部分153的宽 度影响。这里，槽满率表示励磁线圏158的横截面/励磁槽157的面积。 优选地，槽满率是60%或大于60 0/。，如图9中所示。
图IO是示出励磁电极的宽度和电动势之间的关系的曲线图。当励磁 电极151的宽Jbl4.0mm时，电动势被最小化。然后电动势逐渐增加， 以在励磁电极151的宽度是8.6mm时达到最大，其后电动势减小。优选 地，励磁电极151的宽度位于8.0mm和9.0mm之间。
图ll是示出尖端部分的突出长度和电动势之间的关系的曲线图。当 尖端部分153的突出长度是1.8mm时，电动势逐渐增加。当尖端部分153的突出长度是2.3mm时电动势被最大化，然后电动势减小。优选地，尖 端部分153的突出长度位于2.0mm和2.5mm之间，与励磁电极151宽度 的22。/。 - 32%相对应。
图12是示出尖端部分的宽度和电动势之间的关系的曲线图。当尖端 部分153的宽JLAl.0mm时，电动势被最大化。当其宽度基于1.0mm增 加或减小时，电动势也减小。这里，当尖端部分153的宽度是0.5111111时， 电动势大。然而，优选地，考虑到尖端部分153的变形度，尖端部分153 的宽度位于l.Omm和2.4mm之间，与励磁电极151宽度的11 % - 35 %相 对应。
下文中，将说明本发明的自充磁马达的工作效果。当将来自外部的交 流电施加到在初始启动时缠绕在定子槽115上的主线圏122和电i;iM目位比 主线圏122快卯度的从线圏124时，产生旋转磁场。
这里，通过定子110的旋转磁场，感应电流流到转子130的导电条 135。转子130通过由感应电流产生的磁场和旋转磁场之间的相互作用开 始旋转。这里，磁性物质141被定子110的旋转磁场以低密度磁化，即， 发生滞后效应。因此，转子130通过滞后效应的滞后转矩和感应电流的感 应转矩之间的综合转矩进行旋转。
转子130在其启动后通过滑动旋转。如果转子130的速度大于参考速 度，则用电流断路器中断流到从线圏124的电流。因此，电流只流到主线 圏122。
这时，如果在转子130以与定子110的旋转磁场的同步速度的70% -80%相对应的速度(即，2520rpm-2880rpm的速度)旋转时将电流施 加到激励线圏158，则磁性物质141被由励磁线圏158产生的磁通量所磁 化。这里，满槽率被保持在60%,且励磁电极的宽度151、尖端部分153 的突出长度以及尖端部分153的宽度净皮以8-9: 2-2.5: 1-2.4的比率形 成，从而产生高电动势，以大大增加马达的效率。特别地，当形成励磁电 极151和尖端部分153,使得励磁电极151的宽度、尖端部分153的突出 长度以及尖端部分153的宽度之间的比率是8.6: 2.3: 1.0时，马达性能 可以被最大化。
可以以若干形式实施本发明，而不脱离本发明的精神或实质特征，还 应该理解除非特别指出，上述实施例不由前述i兌明的任何细节所限制， 而是应该如所附权利要求书限定的在其精神和范围内进行宽的构造，因此，落入权利要求书的边界和界限，或这种边界和界限的等同物的全部改 变和变型，意欲包括在所附权利要求书中。
权利要求
1. 一种自充磁马达，包括定子，其包括具有多个槽的定子芯以及缠绕在每个槽上的定子线圈；转子，其通过将电力施加到定子线圈时的互感进行旋转；磁性物质，其与所述转子同心地形成，并与所述转子一起旋转；以及磁化部分，其具有朝所述磁性物质突出的励磁电极，以及缠绕在所述励磁电极外围以便磁化所述磁性物质的励磁线圈，其中，所述励磁电极的宽度是8.0-9.0mm。
2. 根据权利要求1所述的自充磁马达，其中，在所述励磁电极的端 部形成有逐渐变小的尖端部分。
3. 根据权利要求2所述的自充磁马达，其中，所述尖端部分具有2.0 一2.5mm的突出长度。
4. 根据权利要求2所述的自充磁马达，其中，所述尖端部分的端部 具有1.0 - 2.4mm的宽度。
5. 根据权利要求2所述的自充磁马达，其中，所述尖端部分具有2.0 -2,5mm的突出长度，以及1.0 - 2.4mm的端部宽度。
6. 根据权利要求2所述的自充磁马达，其中，所述尖端部分具有与 所述电极的宽度的22 。/。 - 32 %相对应的突出长度。
7. 根据权利要求2所述的自充磁马达，其中，所述尖端部分具有与 所述电极的宽度的11% -35%相对应的宽度。
8. 根据权利要求2所述的自充磁马达，其中，所述励磁电极的宽度、 所述尖端部分的突出长度以及所述尖端部分的宽度以8-9: 2-2.5: 1-2.4的 比率形成。
9. 根据权利要求8所述的自充磁马达，其中，所述励磁电极的宽度、 所述尖端部分的突出长度以及所述尖端部分的宽度以8.6: 2.3: 1.0的比 率形成。
10. 根据权利要求2所述的自充磁马达，其中，在所述励磁电极的外 围形成励磁槽，切掉位于励磁槽外围的定子芯的齿，从而增大所述励磁槽。
11. 根据权利要求2所述的自充磁马达，其中，所述转子可旋转地设置在定子的内侧，且所逸磁性物质形成在所述转子的外表面。
12. 根据权利要求11所述的自充磁马达，其中，所U性物质覆盖 在所述转子的表面。
13. 根据权利要求11所述的自充磁马达，其中，所U性物质以圆 柱形形成，#^合到所述转子的外表面。
14. 根据权利要求l所述的自充磁马达，其中，所述励磁线圏的横截 面与励磁槽的横截面的60%或更多的部分相对应。
15. —种自充磁马达，包括定子，其包括具有多个槽的定子芯，以及缠绕在每个槽上的定子线圏；转子，其通过将电力施加到定子线圏时的互感进行旋转；磁性物质，其与所述转子同心地形成，并与所述转子一起旋转；以及磁化部分，其具有朝所逸磁性物质突出的励磁电极，以及缠绕在所述 励磁电极外围以《更磁化所逸磁性物质的励磁线圏，其中，在所ii^磁电极的端部形成有具有2.0-2.5mm的突出长度的 逐渐变小的尖端部分。
16. 根据权利要求15所述的自充磁马达，其中，所述尖端部分的宽 度是1.0-2.4mm。
17. —种自充磁马达，包括定子，其包括具有多个槽的定子芯，以及缠绕在每个槽上的定子线團；转子，其通过将电力施加到定子线圏时的互感进行旋转；磁性物质，其与所述转子同心地形成，并与所述转子一起旋转；以及磁化部分，其具有朝所逸磁性物质突出的励磁电极，以及缠绕在所述 励磁电极外围以便磁化所逸磁性物质的励磁线圏，其中，在所述励磁电极的端部形成有具有1.0 - 2.4mm的端部宽度的 逐渐变小的尖端部分。
18. 根据权利要求17所述的自充磁马达，其中，所述励磁电极的宽 度是8.0 - 9.0mm,且所述尖端部分具有2.0 - 2.5mm的突出长度。
全文摘要
一种自充磁马达，其中，磁性物质被设置在转子处，且定子设置有用于磁化磁性物质的磁化部分，磁化部分形成朝磁性物质突出的励磁电极以及在励磁电极的端部逐渐变小的尖端部分，其中，励磁电极的宽度、尖端部分的突出长度以及尖端部分的宽度以8-9∶2-2.5∶1-2.4的比率形成，从而增加了磁性物质的磁化强度，从而提高了马达性能。
文档编号H02K1/14GK101438481SQ200780016738
公开日2009年5月20日 申请日期2007年4月25日 优先权日2006年5月10日
发明者朴镇洙, 李成浩, 金在民 申请人:Lg电子株式会社