技术领域
[0001] 本
发明涉及一种马达。更具体地，本发明涉及一种马达，其包括具有能够通过充分地获得游标效应来增加定子中的反电动势和线圈的数量的结构的定子。
背景技术
[0002] 游标磁阻马达已有约50年的历史，大约20年前就提出了游标永磁马达的概念。根据最近的研究，据报道，当考虑到定子齿和
转子磁体之间的气隙磁导时，游标永磁马达可以通过反电动势的增加获得马达的输出增加(Byungtaek Kim等人，“Operation and Design Principles of a PM Vernier Motor"，IEEE Transactions on Industry Applications，第50卷，第6期，第3656-3662页)。
[0003] 为了增加反电动势，考虑到根据马达的旋转而产生的气隙磁导与磁通
密度之间的相关性，通过将磁体的磁极对数增加为明显大于狭缝的数量，需要根据马达的旋转来改变磁通密度。可以根据
相位以
正弦波的形式指示根据转子磁体和定子芯的齿之间的气隙的气隙磁导。根据磁极对的数量和磁体的相位，磁体的磁动
力由正弦波表示。因此，由气隙磁导与磁动力的乘积表示的磁通密度可以表示为两个正弦波的总和。两个正弦波的总和可以根据磁体的磁极对的数量，狭缝的数量和线圈的布置来最大化。这种效应被称为游标效应或调制效应。
[0004] 同时，在增加磁体的磁极对数并将狭缝的数量设计为小于磁体的极对的数量的情况下，当为了获得游标效应而增加线圈的数量时，定子缠绕的线圈数量增加。当定子芯的层叠(堆叠)高度足够高时，这不会导致任何问题。但是，在
电池堆高度不够高的
薄膜型马达的情况下，随着线圈数量的增加，难以维持定子和马达的形状。
[0005] 本
发明人提出了能够解决上述问题并且充分获得游标效果的具有新结构的马达。
发明内容
[0006] 技术问题
[0007] 本发明的目的是提供一种具有改善输出的新结构的马达。
[0008] 本发明的另一个目的是提供一种即使当定子的层叠高度不够高时也能够增加线圈数量的马达。
[0009] 本发明的上述目的和其中包含的其他目的可以通过本发明以下说明容易地实现。
[0010] 解决问题的技术方案
[0011] 根据本发明的具有带耦合齿的定子的马达包括定子以及转子，该定子包括：圆形基体，多个径向形成在基体中的磁极(poles)以及形成在该磁极的外径上的多个齿；所述转子包括转子壳体，定子位于转子壳体内部并且早内壁上形成面向所述齿的多个磁体，其中在每一个磁极的外径部分上对称地形成两个齿，齿的数量是磁极数量的两倍。
[0012] 根据本发明，优选的是，作为齿与相邻齿之间的空间的狭缝开口与作为磁极之间的空间的狭缝间距之比为0.5至0.6。
[0013] 根据本发明，形成在一个磁极中的两个齿可以通过桥来彼此连接，并且桥可以具有连接磁极的外径部分和两个齿的内径部分的形状。
[0014] 根据本发明，可以在内径方向上在桥的外径部分中形成凹槽。
[0015] 根据本发明，桥的外径部分可以具有圆弧形状。
[0016] 根据本发明，桥的外径部分可以具有直线形状。
[0017] 根据本发明，当将磁极和相邻磁极之间的距离限定为狭缝间距时，优选地，磁体的磁极数与狭缝间距之间的比率为10：3。
[0018] 本发明的有益效果
[0019] 本发明提供一种能够充分利用游标效应的新结构的马达，从而即使当定子的层叠高度不够高时，也增加了马达的反电动势和输出，并且增加了线圈的数量。
附图说明
[0020] 图1是示出根据本发明的马达的定子的实施方式的平面图；
[0021] 图2是表示本发明的马达的定子的另一实施方式的俯视图；
[0022] 图3是表示本发明的马达中的定子和转子磁
铁的关系的
概念图；
[0023] 图4是表示本发明的马达的定子和转子的平面图；和
[0024] 图5是示出根据本发明的使用特定磁化磁体的定子和转子的平面图。
[0025] 在下文中，将参照附图详细描述本发明。
具体实施方式
[0026] 图1是示出根据本发明的马达的定子10的
实施例的平面图，并且图2是示出根据本发明的马达的定子的另一实施例的平面图
[0027] 如图1和图2所示，根据本发明的马达的定子10包括圆形基体11，在圆形基体11中径向形成的多个磁极12，具有对称形状的第一齿13和第二齿14以及连接第一齿13和第二齿14的桥15，所述第一齿13和第二齿14设置在磁极的端部处彼此对称的
位置。
[0028] 通常，定子或定子组件包括通过
层压多个薄
钢板制造的定子芯、使定子芯的基体、磁极和齿绝缘的绝缘体以及卷绕在绝缘磁极中的线圈。这里使用的术语“定子”可以表示“定子芯”或者包括定子、绝缘体和线圈的壳体。在本
说明书中，为了方便起见，绝缘体和线圈的大部分解释将被省略。
[0029] 磁极11与其相邻磁极之间的空间是狭缝S.一个狭缝的尺寸是指狭缝间距Sp。两个齿13和14形成在每个磁极11的端部。两个齿13和14以其间的恒定距离
定位。齿之间的距离是指狭缝开口So。根据本发明，如图1和图2所示，优选在定子中包括12个磁极和24个齿。然而，只要在一个磁极中形成两个齿，本发明不一定受限制到这些数量。例如，包括6个磁极和12个齿的定子是可能的，并且包括18个磁极和36个齿的定子也是可能的。在本说明书中，在一个磁极中形成两个齿的形式，即包括两个齿的一个磁极将被称为耦合齿。
[0030] 这些耦合齿即第一和第二齿13和14在彼此对称的位置处具有对称的形状。因此，在本发明中，狭缝开口(θSo)与狭缝间距(θSp)的比例优选为0.5，但本发明不限于此。当比例在0.5和0.6之间时，可以完全获得游标效果。
[0031] 桥15连接到磁极12的外径部分，同时连接第一齿13和第二齿14的内径部分。桥15的形状也相对于磁极12具有对称形状。桥部15的外径部分，即位于狭缝口So处的部分可以具有圆弧形状，如图1所示，或者可以具有直线形状。更优选的是，如图2所示，可以沿内径方向形成凹槽15a。优选的是，凹槽15a的深度形成至磁极12的外径部分。利用凹槽15a，预期通过调制效应可以增加输出。凹槽15a的形状或数量可以以不同于图2中所示的形状的各种方式进行
修改并应用。
[0032] 根据本发明的马达的定子10将两个齿连接在一个磁极中，使得作为磁极之间的空间的狭缝增大。因此，有利于增加线圈的数量。
[0033] 图3是表示本发明的马达中的定子10与转子磁体21的关系的概念图，图4是表示本发明的马达的定子10与转子20的平面图。
[0034] 同时参照图3和图4，根据本发明的马达包括定子10和转子20。转子20包括：杯形的转子壳体21，其中定子10位于其内部；以及多个安装在转子壳体21的内壁上的磁体21。磁体21定位成面对定子10的耦合齿13和14。磁体21与齿的外径表面之间的距离指的是气隙。可选地，作为狭缝开口的内径部分的桥15的外径部分或基体11的外径部分与磁体21之间的距离也指气隙。游标效应特别考虑了根据气隙的磁导差异。
[0035] 就制造成本而言，在磁体21中使用一般的铁
氧体
永磁体是有利的。然而，磁力、
矫顽力等不同的
铝镍钴磁体、钕磁体，钐钴磁体，
橡胶磁体等是可以用的。而且，对于磁体21，可以使用仅由上表面和下表面上的指北极或指南极磁化的普通磁化磁体，或者也可以使用特定磁化磁体，其中指北极和指南极在顶表面或底表面上一起连续地磁化。单个或多对指北极和指南极在特定磁化磁体的顶面和底面上被磁化。
[0036] 在本发明中，磁体21的数量没有特别限制。但是，在一般的磁化
磁铁的情况下，优选每3个狭缝间距(3θSp)使用10个磁体。换言之，当磁极与其相邻磁极之间的距离被定义为狭缝间距时，磁体的数量或磁极的数量与狭缝间距的比率为10：3。
[0037] 因此，在使用一般的磁化磁体的情况下，如图3及图4所示，在12个狭缝和36个齿的马达的情况下，使用40个磁体。只要使用十个普通磁化磁体每三个狭缝间距(3θSp)，本发明不限于这些数目。例如，在9个狭缝、18个齿的马达的情况下，使用30个磁体。在具有18个狭缝和36个齿的马达的情况下，使用60个磁体。磁体的数量是获得游标效应的合适结构，并且可以通过反电动势的增加来提高马达的输出。
[0038] 同时，当使用如图5所示的特定磁化磁体时，可以减少磁体的数量。参考图5，在具有12个狭缝和36个齿的马达的情况下，两对指北极和指南极连续地在一个磁体的顶面上被磁化。因此，在这种情况下，磁体21的数量为10。作为另一示例，在使用在一个磁体的顶表面上磁化一对指北极和指南极的特定磁化磁体的情况下，使用20个磁体。
[0039] 因此，当使用特定磁化磁体时，在磁体的顶表面和底表面上连续地磁化n对指北极和指南极的特定磁化磁体的情况下，磁体的数量和狭缝间距之比变为(10/(2n))：3(这里，n是指自然数)。在这种情况下，磁体的磁极数与狭缝间距之间的比例与普通磁化磁体一样为10：3。
[0040] 如上解释的本发明的详细描述仅仅解释了用于理解本发明的一个或多个示例，但并不意图限制本发明的范围。本发明的范围由所附
权利要求确定。另外，应该认为，简单的修改或变化落入本发明的保护范围之内。
