馬達智財聯盟 Motor Intellectual Property Alliance

應用於自行車訓練器之內嵌式繞線同心磁性齒輪電機

作者	李瑋儒、蔡明祺、吳益彰、黃柏維
摘要	本文探討一體式磁性齒輪電機，設計概念是基於同心式磁性齒輪之雙氣隙結構。其內部具有定子繞線與磁性齒輪兩部分，可同時省略傳統齒輪箱之體積並保留減速功能。此類高功率密度之設計，適用於需減速機之工作場合，如風力發電與車輛載具等。一般自行車訓練台為高扭矩之應用場域，常設計減速機將高扭矩轉換為低扭矩之操作點。因此同心式磁性齒輪電機對於此種負載環境極為合適。然而，此類電機因雙氣隙結構，於功率傳遞時，易產生漏磁導致損失較高。如何有效降低整體損失成為本文之設計重點。本文提出基於磁性積層製造技術之調磁鐵芯。透過內嵌溝槽之設計，可在維持磁通量與磁通密度不變的前提下，減少繞線的使用量與無效端部繞組，藉以降低銅損、提升功率密度與效率。本研究將以實作與模擬進行驗證比較。
關鍵字	磁性齒輪電機、電機設計、諧波調製效應、內嵌式繞線、磁性積層製造技術