[實用新型]一種低轉(zhuǎn)矩脈動開關(guān)磁阻電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720719906.8
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN206807159U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設計）人: 井立兵;成佳;王燦霞;張廷;林穎;高起興;羅正豪
• 申請（專利權(quán)）人: 三峽大學
• 主分類號: H02K1/14
• 分類號: H02K1/14;H02K1/24
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 成鋼

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于電機領(lǐng)域，特別涉及一種低轉(zhuǎn)矩脈動開關(guān)磁阻電機。

背景技術(shù)

開關(guān)磁阻電動機是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動機調(diào)速系統(tǒng)之后發(fā)展起來的最新一代無級調(diào)速系統(tǒng)，是集現(xiàn)代微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、電力電子技術(shù)、紅外光電技術(shù)及現(xiàn)代電磁理論、設計和制作技術(shù)為一體的光、機、電一體化高新技術(shù)。開關(guān)磁阻電動機具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、控制容易、高效無級調(diào)速，成本低等獨特優(yōu)點。然而，與其他類型電機相比，開關(guān)磁阻電機具有較大的噪聲和振動，而且轉(zhuǎn)矩脈動非常明顯。

國內(nèi)外學者主要從電機本體結(jié)構(gòu)優(yōu)化和控制策略兩方面來減少開關(guān)磁阻電機的轉(zhuǎn)矩脈動。然而，大多數(shù)學者的研究集中在控制領(lǐng)域，很多學者基于轉(zhuǎn)矩分配的控制策略、變結(jié)構(gòu)控制策略和現(xiàn)代控制理論，提出新的控制策略，但這些基于控制領(lǐng)域的方法增加了控制器的復雜性和成本。而基于研究本體結(jié)構(gòu)減小開關(guān)磁阻電機轉(zhuǎn)矩脈動方法中，多通過增加定子和轉(zhuǎn)子極數(shù)和相數(shù)來減小轉(zhuǎn)矩脈動或者在開關(guān)磁阻電機定子上增加永磁體減少轉(zhuǎn)矩脈動的方法，同樣，這兩種方法也都增加了系統(tǒng)的復雜性和成本。

CN202282656U公開了一種低轉(zhuǎn)矩脈動開關(guān)磁阻電機，該開關(guān)磁阻電機通過在轉(zhuǎn)子齒頂面開設輔助凹槽來減小轉(zhuǎn)矩脈動，但并沒有公開具體的凹槽的位置以及尺寸，通過仿真分析，凹槽的位置對轉(zhuǎn)矩脈動的影響非常大，而且凹槽尺寸過小，對轉(zhuǎn)矩脈動的減小不明顯，而尺寸過大，將會降低開關(guān)磁阻電機的強度。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種低轉(zhuǎn)矩脈動開關(guān)磁阻電機，可以顯著減小開關(guān)磁阻電機的轉(zhuǎn)矩脈動，同時對開關(guān)磁阻電機的強度影響較小。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:一種低轉(zhuǎn)矩脈動開關(guān)磁阻電機,包括定子、轉(zhuǎn)子和三相集中繞組，定子和轉(zhuǎn)子為凸極結(jié)構(gòu)，定子的凸極為定子齒，轉(zhuǎn)子的凸極為轉(zhuǎn)子齒，所述定子齒的左下側(cè)開設有第一通孔，轉(zhuǎn)子齒的右上側(cè)開設有第二通孔。

優(yōu)選的方案中，所述第一通孔和第二通孔為圓形。

進一步的方案中，所述第一通孔和第二通孔的直徑為3mm。

優(yōu)選的方案中，所述第一通孔和第二通孔中設置填充物，所述填充物磁導率低于空氣且絕緣。

進一步的方案中，所述填充物材料為金剛石。

優(yōu)選的方案中，所述定子和轉(zhuǎn)子均由硅鋼片壓疊而成。

優(yōu)選的方案中，所述轉(zhuǎn)子為直槽轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子齒為平行齒，轉(zhuǎn)子上既無永磁體也無繞組。

本實用新型提供的一種低轉(zhuǎn)矩脈動開關(guān)磁阻電機，通過在定子齒的左下側(cè)和轉(zhuǎn)子齒的右上側(cè)開設有通孔的方法，來改變電機的磁場分布，從而達到抑制轉(zhuǎn)矩脈動的目的。優(yōu)選的方案中，第一通孔和第二通孔的直徑為3mm，抑制轉(zhuǎn)矩脈動的效果較好。第一通孔和第二通孔中填充金剛石，金剛石的磁導率與空氣相比較低，與只是設置通孔相比，不僅可以更好的減小轉(zhuǎn)矩脈動，而且不會降低開關(guān)磁阻電機強度。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型A處的局部示意圖。

圖3為本實用新型與傳統(tǒng)開關(guān)磁阻電機瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩對比圖。

圖中：定子1，轉(zhuǎn)子2，三相集中繞組3，填充物4，定子齒11，轉(zhuǎn)子齒21，第一通孔111，第二通孔211。

具體實施方式

如圖1中，一種低轉(zhuǎn)矩脈動開關(guān)磁阻電機,包括定子1、轉(zhuǎn)子2和三相集中繞組3，定子1和轉(zhuǎn)子2為凸極結(jié)構(gòu)，定子1的凸極為定子齒11，轉(zhuǎn)子2的凸極為轉(zhuǎn)子齒21，所述定子齒11的左下側(cè)開設有第一通孔111，轉(zhuǎn)子齒21的右上側(cè)開設有第二通孔211。

所述第一通孔111和第二通孔211為圓形。加工更加容易。

進一步的，所述第一通孔111和第二通孔211的直徑為3mm。第一通孔111和第二通孔211的直徑在這個范圍內(nèi)抑制轉(zhuǎn)矩脈動的效果較好，而且對開關(guān)磁阻電機的強度影響較小。

優(yōu)選的如圖2中，所述第一通孔111和第二通孔211中設置填充物4，所述填充物4磁導率低于空氣且絕緣。

所述填充物4材料為金剛石。金剛石的磁導率與空氣相比較低，與只是設置通孔相比，可以更好的優(yōu)化磁力線分布，從而可以更好的減小電機轉(zhuǎn)矩脈動。

所述填充物4材料可以為抗磁性陶瓷材料。

所述定子1和轉(zhuǎn)子2均由硅鋼片壓疊而成，該結(jié)構(gòu)使得電機結(jié)構(gòu)簡單且堅固。