馬達智財聯盟 Motor Intellectual Property Alliance

分析及實現小型化磁性齒輪電機高扭矩密度之設計

作者	蔡宏偉、蔡明祺、吳益彰、黃柏維
摘要	由於稀土永久磁鐵的革命性發展，磁性齒輪得以有效提升性能，已漸縮小和機械式齒輪之扭矩密度差距，能與機械式齒輪互補應用。磁性齒輪在發展上，可整合於電機架構上做整體設計。本文針對近年來新興之諧波式磁性齒輪架構所衍生的「諧波式磁性齒輪電機」設計，提出一結合磁性齒輪之諧波調制原理以及電磁場諧波分析之設計流程，用以解決設計上參數耦合的問題。另外，本研究亦探討氣隙磁通密度的諧波對於該新型電機的影響，找出電機設計參數上和磁性齒輪參數上之相互關係，並利用電磁場套裝軟體Ansys Maxwell進行分析驗證後，設計出一小型化整合型磁性齒輪電機，並透過原型機的實作和量測驗證其性能，此設計深具未來小型化磁性齒輪電機之應用潛力。
關鍵字	調制、諧波、磁性齒輪、磁性齒輪電機、磁場耦合、電機設計