[發明專利]一種定轉子分段式分組串列的開關磁阻電機

有效

• 申請號: 201110381322.1
• 申請日: 2011-11-26
• 公開（公告）號: CN102497037A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 宋冬杰
• 申請（專利權）人: 東風汽車有限公司
• 主分類號: H02K1/14
• 分類號: H02K1/14;H02K1/24
• 代理公司: 武漢荊楚聯合知識產權代理有限公司 42215
• 代理人: 王健;劉牧

技術領域

本發明涉及開關磁阻電動機領域，特別是一種定轉子分段式分組串列的開關磁阻電機。

背景技術

開關磁阻電動機是繼變頻調速系統、無刷直流電動機調速系統之后發展起來的最新一代無級調速系統，是集現代微電子技術、數字技術、電力電子技術、紅外光電技術及現代電磁理論、設計和制作技術為一體的光、機、電一體化高新技術。它具有調速系統兼具直流、交流兩類調速系統的優點。英、美等經濟發達國家對開關磁阻電動機調速系統的研究起步較早，并已取得顯著效果，產品功率等級從數w直到數百kw，廣泛應用于家用電器、航空、航天、電子、機械及電動車輛等領域。

目前的開關磁阻電動機通常為一段的,利用磁共能原理，通過相繞組根據轉子不同位置順序導通，從而產生磁阻轉矩，其具有結構簡單、可靠性高、起動轉矩大起動電流低、效率高損耗小等優點。但是,其存在者轉矩波動大這一顯著缺陷，也有用兩個或多個開關磁阻電動機串聯使用，以改善轉矩波動大的狀況，但這種方法則存在這多電機協同結構及控制方法復雜的缺點。

中國專利授權公告號為CN101483370B，授權公告日為2010.12.08的發明專利提供了一種雙定轉子開關磁阻電機，包括均由硅鋼片組成疊壓成凸極結構的定子、轉子，定子和轉子鐵芯均由兩段構成，且定、轉子鐵芯的長和直徑相同，定子齒上分別裝兩套集中電樞繞組，每套繞組相同相位的兩個齒上電樞繞組串聯或者并聯成一相，兩段定子錯開360p/2Ns度電角度安裝，p為定子磁極極對數，Ns為定子磁極數，兩段轉子錯開360/2Nr度電角度安裝，Nr為轉子磁極數。該發明具有高啟動轉矩、低振動、低噪聲的優點。但是此設計僅為兩段式定、轉子設計，存在輸出轉矩不平穩，每段定、轉子相電流相對較大的缺點。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中存在的輸出轉矩不平穩、定轉子相電流較大的缺點，提供一種轉矩平穩、結構簡單的定轉子分段式開關磁阻電機。

為實現以上目的，本發明的技術解決方案是：一種定轉子分段式分組串列的開關磁阻電機，包括凸極機構的定子鐵芯和轉子鐵芯，定子鐵芯、轉子鐵芯上分別設置有相互對應的定子段組與轉子段組，定子段組、轉子段組的數量均有至少兩個，定子段組、轉子段組分別包括多個相互對應的定子段與轉子段，且在相鄰轉子段組之間存在一個轉子組夾角、在相鄰定子段組之間存在一個定子組夾角；

所述轉子鐵芯上的轉子段組包括第i個轉子段組、第i-1個轉子段組……第二個轉子段組、第一個轉子段組與中心轉子段組，所述i為自然數；

所述第i個轉子段組、第i-1個轉子段組……第二個轉子段組、第一個轉子段組、中心轉子段組在轉子鐵芯上的排列順序依次為：第i個轉子段組左部、第i-1個轉子段組左部……第二個轉子段組左部、第一個轉子段組左部、中心轉子段組、第一個轉子段組右部、第二個轉子段組右部……第i-1個轉子段組右部、第i個轉子段組右部，所述中心轉子段組位于轉子鐵芯的正中間；

所述轉子段組與對應的定子段組之間存在一個錯開角，相鄰的錯開角之間存在一個角度差。

所述中心轉子段組中的轉子段包括左轉子段與右轉子段。

所述角度差的計算公式為π/[kAM(M-1)]，其中A為定子和轉子的組數，M為相數，2kM/2k(M-1)為電機極數，A為≥2的自然數，M為≥2的自然數，k為≥1的自然數。

所述A＝2，i＝1，轉子鐵芯上的轉子段組（21）包括第一個轉子段組與中心轉子段組，所述第一個轉子段組、中心轉子段組在轉子鐵芯上的排列順序依次為：第一個轉子段組左部、中心轉子段組、第一個轉子段組右部，所述角度差為π/[2kM(M-1)]度。

所述角度差為15度。

所述A＝3，i＝2，轉子鐵芯上的轉子段組包括第一個轉子段組、第二個轉子段組與中心轉子段組，所述第一個轉子段組、第二個轉子段組、中心轉子段組在轉子鐵芯上的排列順序依次為：第二個轉子段組左部、第一個轉子段組左部、中心轉子段組、第一個轉子段組右部、第二個轉子段組右部，所述角度差為π/[3kM(M-1)]度。

所述角度差為10度。

所述A＝4，i＝3，轉子鐵芯上的轉子段組包括第一個轉子段組、第二個轉子段組、第三個轉子段組與中心轉子段組，所述第一個轉子段組、第二個轉子段組、第三個轉子段組、中心轉子段組在轉子鐵芯上的排列順序依次為：第三個轉子段組左部、第二個轉子段組左部、第一個轉子段組左部、中心轉子段組、第一個轉子段組右部、第二個轉子段組右部、第三個轉子段組右部，所述角度差為π/[4kM(M-1)]度。

所述角度差為7.5度。