[發明專利]一種三相雙鐵芯雙作用位置開關磁阻電機

在審

• 申請號: 201710105053.3
• 申請日: 2017-02-25
• 公開（公告）號: CN106787537A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 顧志強;李運忠;劉正昂
• 申請（專利權）人: 顧志強
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00;H02K29/03;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機領域，尤其涉及一種三相雙鐵芯雙作用位置開關磁阻電機。

背景技術

開關磁阻電機相比異步電機和同步電機具有最簡單的結構，但其存在最大的轉矩脈動，故開關磁阻電機的應用范圍較窄。從開關磁阻電機的工作原理可知，開關磁阻電機轉子上產生的轉矩是由一系列脈沖轉矩疊加而成的，由于雙凸極結構、磁路飽和非線性的影響，合成轉矩不是一個恒定轉矩，而有較大的諧波分量，故而導致了較大的轉矩脈動。開關磁阻電機是通過相間輪流通電驅動的，任一相通電過程中，凸極只有一個作用位置，即凸極在某一瞬時全部作用在最大轉矩位置或最小轉矩位置，因此轉矩脈動是必然的結果。因此，能不能設計一種具有多作用位置的開關磁阻電機，進而改善轉矩脈動，也是急需解決的技術問題。

發明內容

為了改進現有技術的不足，本發明的目的是提供一種三相雙鐵芯雙作用位置開關磁阻電機，該電機能夠在任一相通電過程中，凸極均有兩個作用位置，從而改善開關磁阻電機轉矩脈動。

本發明為解決其技術問題而采用的一種技術方案是：一種三相雙鐵芯雙作用位置開關磁阻電機，包含電機殼、定子鐵芯、轉子鐵芯、電機軸，所述三相雙鐵芯雙作用位置開關磁阻電機包含2個定子鐵芯和2個轉子鐵芯，所述定子鐵芯設置有6n個凸極，所述轉子鐵芯設置有4n個凸極，n為自然數，一個所述定子鐵芯和一個所述轉子鐵芯對齊為一對并沿著電機軸向成對分布安裝，并且其中一對定子鐵芯和轉子鐵芯凸極對齊時，另一對定子鐵芯和轉子鐵芯凸極形成錯位角，0°＜錯位角≦15°/n，每個所述定子鐵芯均設置有3相繞組，所述2個定子鐵芯的3相繞組分別并聯連接或串聯連接組成該電機的3相繞組。

進一步的，所述2個定子鐵芯凸極對齊安裝在所述電機殼上，所述2個轉子鐵芯凸極錯位安裝在所述電機軸上并形成錯位角，0＜錯位角≦15°/n。

進一步的，所述電機殼內圓設置有凹槽，所述定子鐵芯外圓設置有凸齒，所述凹槽與所述凸齒配合安裝并使所述2個定子鐵芯凸極對齊；所述電機軸外圓設置有凹槽，所述轉子鐵芯內圓設置有凸齒，所述凸齒與所述凸極夾角等于二分一錯位角，所述凹槽與所述凸齒配合安裝，并且所述2個轉子鐵芯軸線方向相反安裝到電機軸上。

進一步的，所述電機殼中間設置有凸臺用于分隔所述2個定子鐵芯，所述電機軸中間設置有凸臺用于分隔所述2個轉子鐵芯。

本發明的原理是：所述一種三相雙鐵芯雙作用位置開關磁阻電機包含2個定子鐵芯和2個轉子鐵芯，所述定子鐵芯設置有6n個凸極，所述轉子鐵芯設置有4n個凸極，n為自然數，一個所述定子鐵芯和一個所述轉子鐵芯對齊為一對并沿著電機軸向成對分布安裝，并且其中一對定子鐵芯和轉子鐵芯凸極對齊時，另一對定子鐵芯和轉子鐵芯凸極形成錯位角，0°＜錯位角≦15°/n，每個所述定子鐵芯均設置有3相繞組，所述2個定子鐵芯的3相繞組分別并聯或串聯連接組成該電機的3相繞組，則該電機在任一相通電過程中，凸極均有兩個作用位置，前后相差的作用位置角即為錯位角，很顯然，凸極在某一瞬時不會出現全部作用在最大轉矩位置或最小轉矩位置的情況，而是兩個作用位置的轉矩疊加，因此能夠改善電機的轉矩脈動。

本發明的有益效果是：現有的開關磁阻電機都是單作用位置的，由于開關磁阻電機的結構已經很簡單，國內外研究者普遍認為開關磁阻電機結構上已無改進的空間，紛紛從研究控制策略上來尋求解決問題的辦法，然而，本發明開辟了一種三相雙鐵芯雙作用位置開關磁阻電機，在保持三相驅動的情況下，首次揭示了開關磁阻電機由單作用位置改進為雙作用位置的原理，實現了雙作用位置改善轉矩脈動，必將使開關磁阻電機的發展應用取得突出的進步。

附圖說明

圖1是本發明的一種實施例的鐵芯、電機殼、電機軸安裝狀態示意圖。

圖2是本發明的一種實施例的鐵芯、電機軸安裝狀態示意圖。

圖3是本發明的一種實施例的電機殼結構示意圖。

圖4是本發明的一種實施例的電機軸結構示意圖。

圖5是本發明的一種實施例的轉子鐵芯結構示意圖。

圖6是本發明的一種實施例的2個定子鐵芯的3相繞組并聯連接示意圖。

圖7是本發明的一種實施例的2個定子鐵芯的3相繞組串聯連接示意圖。

圖中標記的含義是： 10.電機殼，11.凹槽，12.凸臺，20.定子鐵芯，21.凸極，22.凸齒，30.轉子鐵芯，31.凸極，32.凸齒，40.電機軸，41.凹槽，42.凸臺。

具體實施方式