[實用新型]開關磁阻電機

有效

• 申請號: 201420040837.4
• 申請日: 2014-01-22
• 公開（公告）號: CN203761230U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 童童;陳東鎖;陳彬;肖勇
• 申請（專利權）人: 珠海格力節能環保制冷技術研究中心有限公司
• 主分類號: H02K16/04
• 分類號: H02K16/04;H02K1/14;H02K1/24
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 陳振;李雙晧

技術領域

本實用新型涉及電機技術領域，特別是涉及一種開關磁阻電機。

背景技術

開關磁阻電機由于其結構簡單，電機可靠性好，啟動性能優良，綜合效率高等優點得到了較為廣泛的研究。但開關磁阻電機的轉矩脈動大、徑向磁拉力大造成的電機徑向和切向力周期性變化幅值過大，產生激振力，作用在定子的軛部，使其振動并作用于附近空氣，產生聲波及噪音。

現有降低轉矩脈動的手段主要有以下幾種：

1、結構方面采用變氣隙結構，使得定子齒部和轉子齒部在接近過程中，氣隙由大到小，有過渡階段，使得其轉矩脈動峰值減小。或者在轉子齒頂部開V形槽等結構。但在氣隙漸變的過程中，或者采用齒頂開槽的結構，使得其平均氣隙增加，故而，產生相同磁能所需要的電流增加，電機整體效率降低。

2、采用雙定子結構，定子錯開一定的角度。其中，繞組同時關斷或者導通，然而，內外定子和轉子的角度關系是錯開的，當外定子和轉子外凸齒為最佳導通時刻時，內定子和轉子內層凸齒必然不是最佳導通時刻，故而不是最優的降低轉矩脈動的方式。

3、添加永磁體，在基于永磁體提供的磁通基礎上，來降低轉矩脈動。由于永磁體工作環境不能過于惡劣，因此，永磁體的添加使得開關磁阻電機的應用的魯棒性得到了大大的降低。

4、采用雙定子或者雙轉子結構，其軸向分為兩端定子，且錯開一定的角度。但由于電機端部的存在，兩段定子間必然存在較大的距離，電機體積增加，電機功率密度下降。

實用新型內容

鑒于現有技術的現狀，本實用新型的目的在于提供一種開關磁阻電機，在不犧牲電機效率的前提下，有效地降低了電機的轉矩脈動。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種開關磁阻電機，包括定子和轉子；

所述定子包括外定子和內定子，所述外定子的齒部和所述內定子的齒部均繞設有線圈，所述外定子的線圈與所述內定子的線圈相互獨立；

所述轉子設置在所述內定子和所述外定子之間，所述轉子包括內層凸極齒和外層凸極齒；所述外層凸極齒與所述外定子的齒部相互作用，所述內層凸極齒與所述內定子的齒部相互作用。

在其中一個實施例中，所述外層凸極齒和所述內層凸極齒沿所述開關磁阻電機的徑向向相反的方向凸出；

所述外定子的齒部和所述內定子的齒部沿所述開關磁阻電機的徑向向相反的方向凸出。

在其中一個實施例中，所述外層凸極齒和所述內層凸極齒的數量相同且均為多個；

多個所述外層凸極齒均勻分布或離散分布在所述轉子的外周，多個所述內層凸極齒均勻分布或離散分布在所述轉子的內周。

在其中一個實施例中，所述外定子的齒部和所述內定子的齒部的數量相同且均為多個；

多個所述外定子的齒部均勻分布或離散分布在所述外定子的內周，多個所述內定子的齒部均勻分布或離散分布在所述內定子的外周。

在其中一個實施例中，所述開關磁阻電機的結構尺寸具有以下關系：

α-β=kτr，

其中，

k取0.5-0.7；

N_r為所述轉子的外層凸極齒/內層凸極齒的數量，m為線圈的相數；

α為所述外層凸極齒和所述內層凸極齒對應的中心線之間的角度；

β為所述內定子的齒部和所述外定子的齒部對應的中心線之間的角度；

τr為所述外層凸極齒的極弧，τr'為所述內層凸極齒的極弧。

在其中一個實施例中，所述開關磁阻電機為6槽4極、12槽8極、24槽16極或24槽18極。

在其中一個實施例中，所述外定子固定在所述開關磁阻電機的殼體上，所述內定子與所述開關磁阻電機的靜止軸固定連接，所述開關磁阻電機的靜止軸與所述開關磁阻電機的殼體固定；

所述外定子、所述內定子和所述轉子同心。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型的開關磁阻電機，通過外定子上的線圈和內定子上的線圈的獨立連接、獨立控制，提高了電機轉矩的最小值，從而在不犧牲電機效率的前提下，將電機的轉矩脈動降低了30%以上。同時，加強了電機控制的靈活性，提升了電機的功率密度。

附圖說明

圖1為本實用新型的開關磁阻電機一實施例的剖視圖；

圖2為圖1中的開關磁阻電機在角度1的剖視圖；

圖3為圖1中的開關磁阻電機在角度2的剖視圖；

圖4為圖1中的開關磁阻電機在角度3的剖視圖；

圖5為圖1中的開關磁阻電機轉矩輸出曲線圖；