[發明專利]開關磁阻電動滾筒及其控制方法

在審

• 申請號: 202210941214.3
• 申請日: 2022-08-08
• 公開（公告）號: CN115313786A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 王樸
• 申請（專利權）人: 江蘇勝牌科技有限公司
• 主分類號: H02K16/00
• 分類號: H02K16/00;H02K29/08;H02K1/2791;H02K1/278;H02K1/14
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 郝雅潔

本發明涉及一種開關磁阻電動滾筒及其控制方法，包括沿軸向依次設置的至少三個定轉子組件，每個定轉子組件的結構相同，包括與筒體內壁相連的外轉子鐵芯、與軸相連的內定子鐵芯以及單相繞組；內定子鐵芯包括管部用于纏繞單相繞組，管部兩端為齒部，其上形成有定子齒，兩端定子齒沿軸向對齊；外轉子鐵芯上的轉子齒與定子齒的齒數均為N，N為大于等于2的偶數；至少三個定轉子組件的定子齒沿軸向對齊且轉子齒依次錯位角度α，或定子齒依次錯位角度α且轉子齒沿軸向對齊，α＝360°/N/m，m為定轉子組件個數。滾筒工作時，各單相繞組通電方向相同。本發明滾筒可直接作為驅動滾筒使用，穩定性好、噪聲小、輸出轉矩大，調速性能好，結構緊湊。

技術領域

本發明涉及電動滾筒技術領域，尤其是一種開關磁阻電動滾筒及其控制方法。

背景技術

電動滾筒的應用廣泛，主要用途是作為動力源使設備正常運轉，例如可用于帶式輸送機的主動輥子，驅動輸送機運轉。

現有技術中，電動滾筒大體分為兩大類，包括電機外置于筒體外的、電機內置于筒體內的，前者多采用電機及減速機傳動結構，結構復雜，占用空間大，成本高。后者大多采用三相異步電機、永磁同步電機驅動電機和減速器共同置于筒體內，需要設置變頻器，結構復雜，加上繞組繞線方式的限制導致不適合用于小直徑滾筒。

現有的開關磁阻電機具有結構和控制簡單、可靠性高成本低、起動制動性能好、運行效率高等優點，但是存在轉矩脈動嚴重、噪聲高等缺點，而電動滾筒用在帶式傳輸機等設備對于平穩運行的要求很高，因此開關磁阻電機在電動滾筒上的工業化應用受到很大限制。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種開關磁阻電動滾筒及其控制方法，適用于各類尺寸滾筒的穩定驅動和運行。

本發明采用的技術方案如下：

本發明一方面，提供一種開關磁阻電動滾筒，包括軸、軸承、端蓋、筒體及滾筒測速裝置，還包括至少三個定轉子組件，所述至少三個定轉子組件沿軸向依次設置；

每個定轉子組件的結構相同，包括：與筒體相連的外轉子鐵芯、與軸相連的內定子鐵芯以及單相繞組；

所述內定子鐵芯的結構包括管部，所述單相繞組纏繞于所述管部的外周，管部的兩端為齒部，所述齒部上形成有定子齒，且兩端的定子齒沿軸向對齊；

所述外轉子鐵芯上形成有轉子齒，相鄰轉子齒之間形成轉子槽，所述轉子齒與所述定子齒的齒數均為N，N為大于等于2的偶數；

所述至少三個定轉子組件的定子齒沿軸向對齊，轉子齒依次錯位α角，或者，所述至少三個定轉子組件的定子齒依次錯位α角，轉子齒沿軸向對齊，α＝360°/N/m，m為定轉子組件的個數，即m≥3；

電動滾筒工作時，各單相繞組的通電方向均相同。

進一步技術方案為：

每個定轉子組件的兩側分別設有永磁體，且相鄰兩定轉子組件之間僅設置一個，所述永磁體套設于軸上，永磁體兩端的磁極極性和與其相近的兩組定子齒在單相繞組通電后所呈現的極性相同。

相鄰兩個定轉子組件之間設有連接件，所述連接件用于將與其相鄰的兩個外轉子鐵芯連接成一體。

所述連接件為一環形件，環形件的兩側分別設有凸臺，用于分別與兩側的外轉子鐵芯的轉子槽配合卡緊。

所述滾筒測速裝置包括霍爾傳感器和與其配合的永磁組，永磁組通過端蓋與筒體連接，霍爾傳感器套設于軸上。

本發明另一方面，提供一種所述的開關磁阻電動滾筒的控制方法，沿軸向依次設置的至少三個定轉子組件的單相繞組分別為第一繞組、第二繞組和第三繞組，控制各繞組的通電順序及時間如下：