[實用新型]一種新型交叉雙定子磁懸浮開關磁阻電機

有效

• 申請號: 201721693486.7
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN207530686U
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 宋政言;宋昌蔚;張寧;徐特;李井凱
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: H02K16/04
• 分類號: H02K16/04;H02K1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及磁懸浮開關磁阻電機領域，目的要解決磁懸浮電機輸出轉矩不穩定的問題和懸浮力和旋轉力存在強耦合的問題。本實用新型提出了一種新型交叉雙定子磁懸浮開關磁阻電機，包括電機內定子，電機外定子，電機轉子，定子永磁，轉子永磁。所述電機外定子和電機內定子各有12個齒，且內定子齒以其軸線為旋轉中心順時針旋轉15度后可與其對應的外定子齒在徑向上對齊。外定子繞組通電后，為電機轉子提供電磁轉矩，驅動電子轉子旋轉；內定子繞組通電后，為電機轉子提供懸浮力，使電機轉子保持穩定懸浮。該實用新型適用于轉矩穩定，大轉矩，轉速高，噪音小的領域，如人工心臟泵、離心機等領域。

技術領域

本實用新型涉及一種磁懸浮開關磁阻電機，特別是一種新型交叉雙定子磁懸浮開關磁阻電機。

背景技術

為了克服機械軸承的對電機轉速上限的限制,人們將磁懸浮軸承技術與開關磁阻電機結合起來,開始對磁懸浮開關磁阻電動機的研究。20世紀80年代,利用磁軸承和電機定子在結構上的相似性,兩者的磁路鐵芯可以共用,將磁軸承中產生徑向力的繞組疊繞在原來的電機定子繞組上,相應磁極上具有兩個繞組,打破原有氣隙磁場的平衡,產生作用在轉子上的懸浮力來實現轉子懸浮,形成了磁懸浮電機(也稱為無軸承電機,BearinglessMotors簡稱BM)。日本的A.Chiba、瑞士的R. Schoeb、S.Nomura等人對磁懸浮感應電機理機、系統的實現和控制幵展了大量的研究。日本的C.Michioka、S.Mori、Oshima、T.ohishi、M.Takemoto 和瑞士的 N.Brarietta 等人,開展了磁懸浮步進磁阻電機、磁懸浮幵關磁阻電機,磁懸浮永磁電機的研究,取得了大量的研究成果以及相關的應用樣機。在我國研究磁懸浮電機的高校主要有北京航空航天大學，天津大學，南京航空航天大學，山東科技大學和江蘇大學等。我國對磁懸浮電機的研究已經日趨成熟。

磁懸浮開關磁阻電機，因其結構簡單、體積小、轉速高、無機械摩擦損耗的優點，受到了國內外研究學者的廣泛關注，常見結構有8/6極和12/8極磁懸浮開關磁阻電機。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有磁懸浮開關磁阻電機輸出轉矩不穩定的問題和懸浮力與旋轉力之間存在強耦合的問題，提出了一種新型交叉雙定子磁懸浮開關磁阻電機。

為實現上述功能，一種新型交叉雙定子磁懸浮開關磁阻電機采取的技術方案是：由電機內定子（1），電機外定子（2），電機轉子（3），內定子永磁腔（61），轉子永磁腔（71），定子永磁（6），轉子永磁（7），轉子蓋組成；所述電機外定子（2）由12組沿電機外定子（2）內圈均勻分布的外定子齒（4）組成；外定子齒（4）由外定子鐵芯（41）和外定子繞組（42）組成，且外定子繞組（42）繞在外定子鐵芯（41）上；所述電機內定子（1）由12組沿電機內定子（1）外圈均勻分布的內定子齒（5）組成；內定子齒（5）由內定子鐵芯（51）和內定子繞組（52）組成，且內定子繞組（52）繞在內定子鐵芯（51）上；電機轉子（3）在電機內定子（1）和電機外定子（2）之間，由8個轉子塊（31）和2個轉子蓋（32）組成；8個轉子塊（31）沿轉子蓋（32）的外圈均勻分布；轉子塊（31）通過螺栓和螺母與轉子蓋連接；轉子塊（31）的外圈與外定子齒（4）（5）相對，內圈與內定子齒（5）相對。

所述電機內定子（1），電機轉子（3），電機外定子（2）三者同軸心分布，由內而外依次是電機內定子（1），電機轉子（3），電機外定子（2）；所述內定子齒（5）以其軸線為旋轉中心順時針旋轉15度后可與其對應的外定子齒（4）在徑向上對齊。

所述電機內定子（1）的兩個端面都有1個圓柱形的內定子永磁腔（61）；定子永磁（6）為圓柱體，置于內定子永磁腔（61）內，且二者固定連接；所述轉子蓋中有轉子永磁腔（71），且轉子永磁腔（71）與內定子永磁腔（61）大小相同，形狀相同；轉子永磁（7）的尺寸與定子永磁（6）相同，且置于轉子永磁腔（71）內，二者固定連接；在該電機運轉時，定子永磁（6）的N極與轉子永磁（7）的N級相對，目的是使電機轉子（3）在軸向上保持穩定懸浮。