[發明專利]一種線圈互感耦合的直線開關磁阻電機

無效

• 申請號: 200810018363.2
• 申請日: 2008-06-03
• 公開（公告）號: CN101304207A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 梁得亮;婁建勇;趙東東;倪賽賽;李雙鳳
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H02K41/03
• 分類號: H02K41/03
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 張震國

技術領域

本發明屬于直線電機領域的開關磁阻直線電機，具體涉及一種線圈互感耦合的直線開關磁阻電機。?

背景技術

傳統的直線開關磁阻電機其初級繞組為集中繞組，其工作時任何時刻只有一相勵磁，從而其繞組利用率底，電機功率密度低，繞組之間互感獨立。?

發明內容

為了解決現有開關磁阻電機繞組利用率低、電機功率密度低的問題，本發明提供了一種能夠充分利用材料且功率密度高的線圈互感耦合的直線開關磁阻電機。?

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：包括初級和次極，所說的初極由分布在其上的三相電樞繞組和初級疊片疊制而成的鐵芯組成，三相電樞繞組為分布繞組，三相繞組之間互感互相耦合，工作時任何時刻總有兩相勵磁，磁次級由硅剛片疊制而成，且初級和次級均為凸極結構，初級和次級上分別設置有初級齒和次級齒。?

本發明的初級齒和次級齒的極數為4/6、8/12的形式；初級為單邊、雙邊或圓筒型結構；次級為動圈式或動鐵芯式。?

本發明通過采用分布式繞組結構，三相繞組之間互感互相耦合，工作時任何時刻總有兩相勵磁，不僅材料充分利用、而且功率密度高。?

附圖說明

圖1為本發明單邊直線開關磁阻電機的結構示意圖；?

圖2是本發明雙邊直線開關磁阻電機的結構示意圖；?

圖3是本發明圓筒型直線開關磁阻電機的結構示意圖；?

圖4是傳統直線開關磁阻電機和本發明的比較，其中(a)為本發明開關磁阻電機的自感和互感，(b)為傳統直線開關磁阻電機的電感。?

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。?

實施例1，參見圖1，本發明由初級1和次級4組成，初級1由分布的三相電樞繞組2和由采用硅剛片的初級疊片3疊制而成的鐵芯組成；次級4由硅剛片疊制而成但又沒有繞組；初、次極為凸極結構，初級1和次級4上分別設置有初級齒5和次級齒6；初、次極上的極數同旋轉型開關磁阻電機，可以做成4/6、8/12極等形式；本發明的三相電樞繞組為分布繞組，三相繞組之間互感互相耦合，工作時任何時刻總有兩相勵磁。?

本實施列采用單邊平面型直線開關磁阻電機結構，直線開關磁阻電機為單邊型結構，包括互感耦合的初極三相電樞繞組、初極、次級。?

實施例2，參見圖2，本發明可采用雙邊平面型直線開關磁阻電機，包括互感耦合的初極三相電樞繞組、初極、次極，其它結構同實施例1，互感耦合的雙邊型開關磁阻直線電機可以更大程度上提高電機的輸出力，從而進一步提高電機的功率密度，同時消除單邊磁拉力造成的影響。?

實施例3，參見圖3，本發明可采用圓筒型直線開關磁阻電機，包括初級、初級三相電樞繞組、次極，其它結構同實施例1。?

本發明可以做成動次極，也可以做成動初極，基于不同的需求，可以是動圈式，也可以是動鐵芯式；可以作為是發電機運行，也可以作為電動機運行。?

互感耦合的直線開關磁阻電機的工作原理?

結合圖1、圖2、圖3、圖4，互感耦合的直線開關磁阻電機提高繞組利用率和電機功率密度的原理如下所述。?

本發明提出的新型直線開關磁組電機繞組為分布繞組，如圖1所示的繞組布置方式，三相繞組之間互感互相耦合，工作時任何時刻總有兩相勵磁，其結構形式可以為單邊或雙邊，可以是動圈式或動鐵芯式。具體工作原理如下：互感耦合的直線開關磁阻電機在線性、忽略端部效應的情況下電磁力可以表示為式(1)。式(1)中，M_ab、M_bc、M_ca為三相分布式繞組的互感，i是相電流，L是相繞組電感，x是動子位移。由式(1)可見，相電感的耦合將對電機的出力產生貢獻，從而提高發電機的功率密度。?