[發(fā)明專利]混合式開關磁阻電機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810064711.X
• 申請日: 2008-06-12
• 公開（公告）號: CN101291095A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 吳紅星;寇寶泉;李立毅;劉奉海
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: H02K29/00
• 分類號: H02K29/00;H02K1/12;H02K1/17;H02K3/12;H02K3/18;H02K1/24
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發(fā)明涉及一種開關磁阻電機，屬于電機領域。

背景技術

常規(guī)的開關磁阻電機一般定子、轉子均采用凸極結構。通過對定子勵磁繞組依次通電，定子極與轉子極相互作用產生轉矩。由于轉子上既沒有繞組，也沒有永磁體，因此電機的結構簡單、運行可靠。但正是由于定、轉子均未使用永磁體，為了得到大的輸出轉矩，就需要大的勵磁功率，這樣既限制了電機的性能體積比，又加大了驅動系統(tǒng)的成本。

為了克服常規(guī)開關磁阻電機的缺點，人們研制出來混合勵磁的開關磁阻電機，如公開號為CN1787332的專利申請所述電機，定子槽中設置有長條形永磁體，永磁體為切向充磁。通電后，磁路有向磁阻最小路徑變化的趨勢，利用定子上的徑向多相勵磁繞組磁勢和切向充磁永磁體磁勢產生的磁阻轉矩而動作。但永磁體將勵磁繞組封在定子槽內，形成閉合齒，這種結構造成勵磁繞組下線困難，工藝難度較大，槽滿率低等缺點。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有混合勵磁開關磁阻電機繞組下線困難，工藝難度較大，槽滿率低問題，提供一種混合式開關磁阻電機。

本發(fā)明包括定子鐵心、轉子鐵心、永磁體和勵磁繞組，定子鐵心的內圓表面均布有定子齒，每個定子齒的根部均繞有勵磁繞組，相鄰定子齒之間形成定子槽，勵磁繞組設置在定子槽內，同相的勵磁繞組纏繞在相鄰的兩個定子齒的根部，且纏繞方向相反，只設置有同相勵磁繞組的定子槽所對應的定子鐵心的軛部嵌有永磁體，轉子鐵心的外圓表面均布有轉子齒，定子鐵心位于轉子鐵心的外部，定子鐵心的內圓表面與轉子鐵心的外圓表面之間留有空隙，定子鐵心的軸心線與轉子鐵心的軸心線相重合。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明使用高性能切向充磁永磁體，將永磁體嵌入定子鐵心的軛部，構成一種混合式開關磁阻電機，比已有的混合勵磁開關磁阻電機永磁體的數(shù)量減少了一半，提高了電機的性能體積比和性能重量比，降低了成本和減少了制造工藝的流程；取消了閉合齒，使得繞組下線容易，提高了槽滿率。該電機既可以作為電動機使用，也可以作為發(fā)電機使用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖，圖2是不通電時永磁體磁通的閉合路徑，圖3是A相勵磁繞組通電時永磁體產生磁通的閉合路徑，圖4是A相勵磁繞組通電時勵磁繞組產生磁通的閉合路徑，圖5是A相勵磁繞組纏繞在定子齒上的繞向示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：下面結合圖1～圖5說明本實施方式，本實施方式由定子鐵心1、轉子鐵心2、永磁體3和勵磁繞組4組成，定子鐵心1的內圓表面均布有定子齒1-1，每個定子齒1-1的根部均繞有勵磁繞組4，相鄰定子齒1-1之間形成定子槽1-2，勵磁繞組4設置在定子槽1-2內，同相的勵磁繞組4纏繞在相鄰的兩個定子齒1-1的根部，且纏繞方向相反，只設置有同相勵磁繞組4的定子槽1-2所對應的定子鐵心1的軛部嵌有永磁體3，轉子鐵心2的外圓表面均布有轉子齒2-1，定子鐵心1位于轉子鐵心2的外部，定子鐵心1的內圓表面與轉子鐵心2的外圓表面之間留有空隙5，定子鐵心1的軸心線與轉子鐵心2的軸心線相重合。

A相的繞組纏繞在定子齒1-1上的繞向示意圖如圖5所示，其它相繞組纏繞在定子齒1-1上繞向同A相一樣。

具體實施方式二：本實施方式與實施方式一的不同之處在于永磁體3切向充磁，相鄰永磁體3充磁方向相同，其它組成及連接方式與實施方式一相同。

具體實施方式三：下面結合圖3、圖4說明本實施方式，本實施方式與實施方式一的不同之處在于勵磁繞組4通電時永磁體3產生的磁通方向與勵磁繞組4產生的磁通方向一致，其它組成及連接方式與實施方式一相同。

具體實施方式四：本實施方式與實施方式一的不同之處在于定子鐵心1和轉子鐵心2由硅鋼片疊成，其它組成及連接方式與實施方式一相同。

具體實施方式五：本實施方式與實施方式一的不同之處在于勵磁繞組4為多相繞組，一般采用三相、四相或五相繞組，其它組成及連接方式與實施方式一相同。

工作原理：

當定子勵磁繞組4不通電時，定子鐵心1軛部的切向充磁永磁體3的磁通的閉合路徑為：永磁體3的N極→定子鐵心1的軛部→永磁體3的S極。如圖2所示。

當定子勵磁繞組4通電時，定子鐵心1軛部的切向充磁永磁體3的磁通的閉合路徑改變?yōu)椋河来朋w3的N極→定子鐵心1的軛部→定子齒1-1→氣隙5→轉子齒2-1→轉子鐵心2的軛部→轉子齒2-1→氣隙5→定子齒1-1→定子鐵心1的軛部→永磁體3的S極。如圖3所示。