[發明專利]徑向充磁永磁轉子倍極式開關磁阻電機

在審

• 申請號: 201811635647.6
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109713818A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 曾瑜;吳國良;段鑫;羅海波;黃運生
• 申請（專利權）人: 長沙市開啟時代電子有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/14;H02K3/28;H02K3/18;H02P25/08
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 顏昌偉

本發明公開了一種徑向充磁永磁轉子倍極式開關磁阻電機，包括定子、轉子，轉子包括轉子體、轉子磁極，轉子磁極徑向充磁且按N、S磁極性均勻分布在轉子體外圓周上，定子包括定子磁軛和定子磁極，定子磁軛內圓周上均勻分布有定子磁極，定子磁極數是轉子磁極數的兩倍；各定子磁極上集中繞制匝數相等、線徑相同、繞向一致的磁極繞組，同屬一相的磁極繞組依次首端與首端相連，末端與末端相連構成對應相繞組，兩相繞組分別通過單相H橋獨立供電。本發明的A.B兩相繞組分別采用獨立的A相H橋、B相H橋依照第一至第四節拍循環供電，任一節拍內A.B兩相的電磁機構同時產生拖動轉矩，電機的全部電磁機構出力做功，有效地提高了電機的效率和功率密度。

技術領域

本發明涉及電機領域，特別涉及一種徑向充磁永磁轉子倍極式開關磁阻電機。

背景技術

定轉子均為雙凸結構的開關磁阻電機，依據磁路磁阻最小原理產生電磁轉矩，將電能轉換為機械能。常規的兩相開關磁阻電機無自起動能力，存在轉矩死區，其效率和功率密度小于永磁類電機的效率和功率密度，市場前景受到影響。

2018年5月11提交的名稱為“倍極式多磁極兩相開關磁阻電機及功率驅動電路”的專利申請，解決了兩相開關磁阻電機無起動能力的問題，同時以多磁極結構的方式，擴充電機容量，與普通開關磁阻電機比較，提高了電機的運行效率，但其功率密度還低于永磁類電機的功率密度；2018年6月10日提交的名稱為“倍極式永磁型兩相開關磁阻電機”的專利申請，與倍極式多磁極兩相電機比較，進一步提高了電機的運行效率，功率密度有較大提高，但是該種電機，由于轉子是軸向磁化的永磁轉子，定轉子均為左右兩段式結構，使得電機結構和生產工藝復雜，同時該種永磁電機采用A,B兩相輪流供電模式工作，在一個工作節拍內，只有一相電磁機構產生拖動轉矩而做功，另一相電磁機構閑置，電機整體電磁機構在工作節拍內沒有得到充分利用，影響了永磁電機應具備高功率密度的優良特性。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種結構簡單、工作效率高的徑向充磁永磁轉子倍極式開關磁阻電機。

本發明解決上述問題的技術方案是：一種徑向充磁永磁轉子倍極式開關磁阻電機，包括電機外殼、定子、轉子，電機外殼非輸出軸一端的端蓋上裝有A、B兩相雙極性轉子位置傳感器，所述轉子包括轉軸、轉子鐵芯，轉子鐵芯包括轉子體、轉子磁極，若干轉子磁極徑向充磁且按N、S磁極性均勻分布在轉子體外圓周上，所述定子包括定子繞組、定子鐵芯，定子鐵芯包括定子磁軛和定子磁極，定子磁軛內圓周上均勻分布有若干定子磁極，相鄰兩個定子磁極之間形成定子槽，定子磁極數是轉子磁極數的兩倍；各個定子磁極上集中繞制匝數相等、線徑相同、繞向一致的磁極繞組，同屬A相的磁極繞組依次首端與首端相連，末端與末端相連構成A相繞組，同屬B相的磁極繞組依次首端與首端相連，末端與末端相連構成B相繞組，A相繞組、B相繞組分別通過A相H橋、B相H橋獨立供電。

上述徑向充磁永磁轉子倍極式開關磁阻電機，各轉子磁極的極弧由圓弧段和斜坡段組成，圓弧段的寬度等于定子磁極寬度，斜坡段的寬度等于定子槽的寬度。

上述徑向充磁永磁轉子倍極式開關磁阻電機，所述A相H橋包括第一至第四功率管，第一功率管的集電極接電源正極，第一功率管的發射極與第二功率管的集電極相連，第二功率管的發射極接電源負極，第三功率管的集電極接電源正極，第三功率管的發射極與第四功率管的集電極相連，第四功率管的發射極接電源負極，所述A相繞組的首端接在第一功率管的發射極與第二功率管的集電極之間，A相繞組的尾端接在第三功率管的發射極與第四功率管的集電極之間，第一至第四功率管的基極作為各功率管的控制端。