[發明專利]一種具有失電自鎖功能的開關磁阻電動機

在審

• 申請號: 201210242171.6
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN102751838A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 戴珊珊;司雷明;朱石柱;應展烽
• 申請（專利權）人: 戴珊珊
• 主分類號: H02K29/00
• 分類號: H02K29/00;H02K1/14;H02K1/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及開關磁阻電動機技術領域，尤其為一種具有失電自鎖功能的開關磁阻電動機。

背景技術

現有的雙凸極開關磁阻電動機的轉子凸極通常采用鐵芯材料制成，當定子勵磁線圈無激勵電流時，轉子凸極與定子凸極之間即不存在任何作用力，此時若要制動，只能借助于外部裝置的作用力，如制動裝置的摩擦片作用于運動物體表面所產生的摩擦制動力，此制動方式，既消耗摩擦材料，同時也浪費電能量。同時存在安全隱患。

目前，在電動機實際應用中，有一類電動機需要頻繁啟動和制動，如電梯曳引電動機、汽車驅動電動機、吊機、卷揚電動機等，這類電動機通常具有以下要求：(1)能頻繁地啟動和制動(2)可靠性高(3)運行平穩噪聲低。開關磁阻電動機具有低速大扭矩和優良的操控性和運轉平穩性。若能實現開關磁阻電動機的轉子永磁凸極與定子勵磁凸極之間較強的靜態磁作用力，就能形成一種帶自鎖機構的開關磁阻電動機，使電動機制動就不再需要附加龐大的制動裝置。

發明內容

本發明目的是設計出一種帶有失電自鎖功能的開關磁阻電動機，同時該電動機啟動電流小，扭矩大、平穩性好、控制性好。

為實現上述目的，本發明的基本技術思路是：在開關磁阻電動機的定子上設置有若干“勵磁凸極對”，這些“勵磁凸極對”結構相互獨立、磁路相互隔離，在轉子上設置有若干“永磁凸極對”。如附圖1所示，“勵磁凸極對”采用勵磁線圈和鐵芯材料構成，“永磁凸極對”則是由鐵芯材料104和永磁材料103、107組合構成，每個“勵磁凸極對”有兩個凸極102、108，每個“永磁凸極對”也有兩個凸極103、107。每個“勵磁凸極對”和每個“永磁凸極對”的兩個凸極均沿電動機轉動軸105軸向設置，且使得定子“勵磁凸極對”的兩個凸極與轉子“永磁凸極對”的兩個凸極在電動機軸向的位置完全相同，即定子“勵磁凸極對”前方凸極108一定是與轉子“永磁凸極對”前方凸極107正對，正對的凸極之間存在極小的磁路氣隙，同樣，定子“勵磁凸極對”后方凸極102一定是與轉子“永磁凸極對”后方凸極103正對，正對的凸極之間存在極小的磁路氣隙。此結構開關磁阻電動機的轉動原理是，當轉子“永磁凸極對”作圓周運動位于兩個定子“勵磁凸極對”之間時，位于運動方向前方的定子“勵磁凸極對”與運動的“永磁凸極對”“凸極”之間因磁極性相異而對其有磁吸引力，位于運動方向后方的“勵磁凸極對”則因磁極性相同而對其則有排斥力，電動機激勵控制電源通過改變激勵電流方向來控制“勵磁凸極對”的磁極性，實時形成磁吸引力或磁排斥力。當轉子“永磁凸極對”的凸極與定子“勵磁凸極對”的凸極正對時，(如附圖1所示)，該定子“勵磁凸極對”的激勵電流即改變方向，進而使該定子“勵磁凸極對”磁極性改變，該“勵磁凸極對”從之前吸引其正下方的“永磁凸極對”，使其靠攏，改變成排斥其正下方的“永磁凸極對”，使其離開，電動機激勵控制電源實時改變定子各“勵磁凸極對”激勵電流方向，以使轉子上各“永磁凸極對”始終處在被旋轉運動方向前、后定子“勵磁凸極對”“前拉后推”的作功狀態。此結構電動機在停止或突然斷電的情況下，轉子上“永磁凸極對”會按“最小磁路原理”對臨近的、已經失去激勵電流控制的定子“勵磁凸極對”產生磁吸引力矩，這樣，軸向設置的定子“勵磁凸極對”兩個凸極與軸向設置的轉子“永磁凸極對”兩個凸極會趨向于正對(如附圖1所示)，就能在定子“勵磁凸極對”和轉子“永磁凸極對”之間形成閉合的磁回路，該閉合磁回路呈軸向環繞，由于軸向閉合磁回路較短，定子上“勵磁凸極對”與轉子“永磁凸極對”之間均能產生強大的磁吸合力，從而能有效制動該電動機轉子繼續旋轉，電動機轉子被緊緊鎖住，實現電動機停電或斷電時的自鎖功能。