[發明專利]機械整流開關磁阻電機

無效

• 申請號: 201110451240.X
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN103023264A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 鄭盛太;梁海晙;金亨準;李基榮
• 申請（專利權）人: 三星電機株式會社
• 主分類號: H02K29/03
• 分類號: H02K29/03;H02K1/24;H02K1/17;H02K1/16
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 施娥娟;李翔

相關申請的交叉引用

本發明要求2011年9月20日遞交的申請號為No.10-2011-0094650、名稱為“機械整流開關磁阻電機(Mechanically?Commutated?Switched?Reluctance?Motor)”的韓國專利申請的優先權，該申請通過引用的方式整體包含在本申請中。

技術領域

本發明涉及開關磁阻電機。

背景技術

在普通的開關磁阻電機中，定子和轉子都具有凸極型磁路結構(salient?pole?type?magnetic?structure)。此外，定子具有纏繞在該定子周圍的集中型線圈(concentrated?type?coil)，轉子設置成僅具有鐵芯而沒有任何類型的勵磁裝置(線圈、永磁體等)，所以成本競爭力很好。另外，可變速開關磁阻電機借助于使用功率半導體的轉換器和位置傳感器而穩定地產生連續扭矩，并且該可變速開關磁阻電機可以很容易地控制以適應于每個應用所需要的性能。

對于多種交流(AC)電機(感應電機、永磁同步電機等)和無刷直流(DC)電機，在一種電磁場結構完成之后經過一段時間，當需要性能的重大改進時，該電磁場結構就需要重新設計為新的電磁場結構。否則，除了進行更換高成本材料(例如鋼、永磁體等)的簡單設計改變(這并不是有效的設計)之外沒有其他方法。開關磁阻電機也具有上述問題。

更具體地，根據現有技術的開關磁阻電機包括轉子和具有凸極的定子，其中線圈纏繞在凸極周圍從而形成相繞組。當相繞組通電流時，就產生了磁場，并且在定子的凸極和轉子之間產生引力，所以轉子旋轉。

此外，多個凸極形成在定子中，線圈纏繞在多個凸極周圍以形成多個相繞組，并且多個相繞組中的每一個都被勵磁以產生扭矩，因此使轉子旋轉。但是，在根據現有技術的開關磁阻電機中，由于只有繞組被勵磁以產生扭矩，所以扭矩密度和效率等有限。此外，當根據現有技術的開關磁阻電機用作具有多相的開關磁阻電機時，由于磁通量的交叉使得鐵芯增加較少，并且無法容易執行高速操作。

發明內容

本發明致力于提供開關磁阻電機，在該開關磁阻電機中，永磁體安裝在相繞組之間，并且磁通量變換線圈圍繞永磁體纏繞，其中由相繞組的勵磁產生的磁通量與由永磁體產生的磁力相互作用，因此可以增加磁通量的數量，并且提高扭矩密度，在由相繞組的勵磁產生的磁通量中不會產生交叉線，以執行更加高效的操作，通過磁通量變換線圈減少磁通量，所以可以減小扭矩并且很容易地執行高速操作。

根據本發明的優選實施方式，提供了一種開關磁阻電機，該開關磁阻電機包括：凸極型轉子，該凸極型轉子設置有多個凸極；和定子，該定子包括定子體、永磁體、磁通量變換線圈和多個相繞組，該定子體設置有朝向轉子的多個凸極，該多個相繞組通過圍繞凸極纏繞線圈而形成，該永磁體安裝在相繞組之間，該磁通量變換線圈纏繞以包圍永磁體。

定子體可以設置有位于凸極之間的多個輔助槽，永磁體可以鄰近輔助槽布置，線圈可以纏繞以包圍該輔助槽。

線圈圍繞多個輔助槽纏繞的方向可以彼此反復交叉。

多個輔助槽可以為從轉子體的內周向轉子體的外周形成的槽。

永磁體可以布置為產生方向與相繞組產生的磁通量的方向相同的磁力。

磁通量變換線圈可以布置為產生方向與相繞組產生磁通量的方向相反的磁力。

在開關磁阻電機高速運轉時，可以向磁通量變換線圈施加直流(DC)或交流(AC)電壓。

每個永磁體可以包括：兩個沿徑向安裝在定子體的外周部上的第一永磁體；和一個沿徑向安裝在定子體的內周部上的第二永磁體，其中該第二永磁體設置在兩個第一永磁體之間。

形成在定子中的多個凸極可以沿徑向向內突出以朝向轉子，并且沿周向上等節距地布置。

線圈圍繞定子的多個凸極纏繞的方向可以彼此反復交叉。

沿轉子的周向可以等節距地形成轉子的六個凸極，沿定子體的周向可以等節距地形成定子體的四個凸極，相繞組可以形成為通過將線圈圍繞凸極纏繞而形成的兩相繞組，在凸極之間可以形成有四個輔助槽，并且磁通量變換線圈可以圍繞輔助槽纏繞。

沿轉子的周向可以等節距地形成轉子的十個凸極，沿定子體的周向可以等節距地形成與轉子的凸極相對應的定子體的六個凸極，相繞組可以形成為通過將線圈圍繞凸極纏繞而形成的三相繞組，在凸極之間可以形成有六個輔助槽，并且磁通量變換線圈可以圍繞輔助槽纏繞。

附圖說明

圖1是根據本發明第一優選實施方式的開關磁阻電機的結構示意圖；