馬達智財聯盟 Motor Intellectual Property Alliance

後充磁式永磁馬達之設計與實現

作者	廉堯閔、謝旻甫
摘要	由於永磁馬達轉子磁鐵強度，會隨著馬達尺寸與輸出功率增加而增加，導致大型永磁馬達在製作上，因磁鐵的強力磁性造成組裝上的困難，且易有鐵粉等雜物附著，使得製作成本增加，故有必要使用新的充磁技術或特殊製程解決。「後充磁法」（Post-Assembly Magnetization)為目前可有效解決上述問題的一種方法，其作法為馬達組裝完成後，再利用本身定子線圈透過外部電路或充磁機，將轉子內部的磁鐵充磁。然而，充磁電流通常在幾百甚至幾千安培以上，往往會造成線圈燒毀，且在馬達內部所產生的磁場向量，通過磁鐵邊緣時與磁鐵配向通常相異，使充磁後磁鐵邊緣無法達到飽和，而降低馬達內部磁裝載，導致馬達性能下降。因此，本論文提出二次充磁法，可使用較低之充磁電流對轉子磁鐵充磁，減少定子線圈因高電流而燒毀之機率，並且改善磁鐵邊緣難以充磁之問題。整體而言，本論文於永磁馬達設計流程中結合二次充磁法之限制，建立一套完整後充磁式永磁馬達設計流程，並在設計過程中輔以電磁有限元素軟體進行電磁場模擬分析，再以實驗量測充磁後之磁鐵飽和度與馬達性能。最後量測結果符合理論之設計，達成後充磁式永磁馬達研發之目的。
關鍵字	馬達設計；永磁無刷馬達；後充磁