电机制造技术

本发明专利技术公开了一种电机，包括励磁定子、凸极转子部、励磁转子部、切换机构和电机轴，励磁定子、凸极转子部和励磁转子部中的任意两个均可相对旋转，切换机构通过可选地固定励磁定子、凸极转子部和励磁转子部中的两个的相对位置以选取凸极转子部和励磁转子部中的至少一个充当可相对励磁定子旋转的转子，电机轴由转子驱动旋转。根据本发明专利技术实施例的电机，通过切换机构可选地固定励磁定子、凸极转子部和励磁转子部中的两个，从而使得凸极转子部和励磁转子部中至少一个形成为转子，进而实现转子极数和电机运行频率的控制调节，该电机的结构紧凑，占用空间小、工作范围广，具有高转矩、高功率密度等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机制造
，尤其涉及一种电机。
技术介绍
随着科技的发展，电机的调速功能逐渐得到更多的重视。通常情况下，由于受到电网或者驱动系统母线电压的限制，电机在兼顾转矩特性的情况下调整工作转速，往往需要进行特殊的控制或结构设计。目前比较常用的方法是采用弱磁控制，但这种方法对电机的参数有着一定的限制，无法兼顾低速大转矩和高速低转矩的运行。相关技术中，部分电机采用变极感应调速，例如变极感应电机，在固定的电网频率下，通过改变定子绕组的连接方式，达到转子鼠笼中感应出的转子极数变化从而调整电机转速。但是，上述的调速方式不适用于同步电机，并且需要改变定子绕组的连接方式，适用范围较小，结构较为复杂。另外，还有部分电机通过采用AlNiCo等低矫顽力永磁体构成记忆电机，进而通过绕组对转子永磁体的充磁方向度进行在线调整，以达到同步电机变极的目的，然而，这种调速方式采用的低矫顽力永磁体磁能级较低，造成了电机整体功率密度远低于传统永磁同步电机，从而使得电机的实际应用范围受到较多限制。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此，本专利技术提出一种电机，该电机的结构紧凑、占用空间小、工作范围广，可以在不改变电机绕组连接的情况下实现转子极数和运行频率的受控调整，具有高转矩、高功率密度等优点。根据本专利技术实施例的电机，包括励磁定子、凸极转子部和励磁转子部，所述励磁定子、所述凸极转子部和所述励磁转子部中的任意两个均可相对旋转；切换机构，所述切换机构通过可选地固定所述励磁定子、所述凸极转子部和所述励磁转子部中的两个的相对位置以选取所述凸极转子部和所述励磁转子部中的至少一个充当可相对所述励磁定子旋转的转子；电机轴，所述电机轴由所述转子驱动旋转。根据本专利技术实施例的电机，通过将励磁定子、凸极转子部和励磁转子部设置为任意两个均可相对旋转，并且利用切换机构可选地固定其中两个，从而使得凸极转子部和励磁转子部中至少一个形成为可以相对与励磁定子转动的转子，进而在不改变电机绕组连接的情况下，实现转子极数和电机运行频率的控制调节，从而实现电机的最佳效率区间在低速大转矩区间和高速低转矩区间之间的切换，有效地提高电机的转矩密度和高功率密度，增大电机的应用范围。该电机的结构紧凑，占用空间小、工作范围广，可以在不改变电机绕组连接的情况下实现转子极数和运行频率的受控调整，具有高转矩、高功率密度等优点。另外，根据本专利技术实施例的电机还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一个实施例，所述励磁定子、所述凸极转子部和所述励磁转子部沿所述电机的径向由外至内依次间隔设置。根据本专利技术的一个实施例，所述切换机构在第一状态和第二状态之间可切换，所述电机轴与所述凸极转子部和所述励磁转子部中的一个传动连接，所述切换机构处于所述第一状态时固定所述励磁定子与所述凸极转子部和所述励磁转子部中的另一个的相对位置，所述切换机构处于所述第二状态时固定所述电机轴与所述凸极转子部和所述励磁转子部中的所述另一个的相对位置。根据本专利技术的一个实施例，所述切换机构包括：励磁定子固定环，所述励磁定子固定环与所述励磁定子的相对位置固定；凸极转子固定环，所述凸极转子固定环与所述凸极转子部的相对位置固定；励磁转子固定环，所述励磁转子固定环与所述励磁转子部的相对位置固定，所述电机轴与所述凸极转子固定环和所述励磁转子固定环中的一个传动连接；驱动部和滑动环，所述滑动环由所述驱动部驱动滑动，所述切换机构处于所述第一状态时，所述滑动环在所述驱动部的驱动下分别与所述励磁定子固定环以及所述凸极转子固定环和所述励磁转子固定环中的另一个配合，所述切换机构处于所述第二状态时，所述滑动环在所述驱动部的驱动下分别与所述凸极转子固定环和所述励磁转子固定环配合。根据本专利技术的一个实施例，所述驱动部为通过电磁感应驱动所述滑动环滑动的控制线圈。根据本专利技术的一个实施例，所述滑动环、所述励磁定子固定环、所述凸极转子固定环和所述励磁转子固定环上分别设有卡齿，所述切换机构处于所述第一状态时，所述滑动环上的卡齿分别与所述励磁定子固定环上的卡齿以及所述凸极转子固定环和所述励磁转子固定环中的所述另一个上的卡齿啮合，所述切换机构处于所述第二状态时，所述滑动环上的卡齿分别与所述凸极转子固定环上的卡齿和所述励磁转子固定环上的卡齿啮合。根据本专利技术的一个实施例，所述电机还包括定子机壳，所述励磁定子、所述凸极转子部和所述励磁转子部均设在所述定子机壳内，所述励磁定子与所述定子机壳传动连接；端盖，所述凸极转子部和所述电机轴分别与所述端盖传动连接，所述励磁定子固定环与所述定子机壳传动连接，所述凸极转子固定环与所述电机轴传动连接，所述励磁转子固定环与所述励磁转子部传动连接。根据本专利技术的一个实施例，所述切换机构设在所述励磁转子部内。根据本专利技术的一个实施例，所述定子机壳与所述电机轴之间、所述端盖与所述励磁转子部之间以及所述励磁转子部与所述定子机壳之间分别通过轴承配合。根据本专利技术的一个实施例，所述电机还包括定子机壳，所述励磁定子、所述凸极转子部和所述励磁转子部均设在所述定子机壳内，所述励磁定子与所述定子机壳传动连接；端盖，所述凸极转子部与所述端盖传动连接，所述电机轴与所述励磁转子部传动连接，所述励磁定子固定环与所述定子机壳传动连接，所述凸极转子固定环与所述凸极转子部传动连接，所述励磁转子固定环与所述电机轴传动连接。根据本专利技术的一个实施例，所述切换机构设在所述励磁转子部外且临近所述励磁转子部的一端。根据本专利技术的一个实施例，所述定子机壳与所述电机轴之间以及所述端盖与所述电机轴之间分别通过轴承配合。根据本专利技术的一个实施例，所述励磁定子包括：定子导磁铁芯和定子绕组，所述定子绕组绕制在所述定子导磁铁芯上。根据本专利技术的一个实施例，所述励磁转子部包括：转子导磁铁芯和永磁体，所述永磁体设在所述转子导磁铁芯上。根据本专利技术的一个实施例，所述凸极转子部包括：多个导磁铁芯和多个非导磁间隔块，多个所述导磁铁芯和多个所述非导磁间隔块沿所述电机的周向交替排列。根据本专利技术的一个实施例，所述励磁定子由交流电流驱动且产生的旋转磁场的极对数为ps，所述励磁转子部产生的励磁磁场的极对数为pf，所述导磁铁芯的数量为pr，其中，pr＝|ps±pf|。附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的电机的局部结构示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的电机的切换机构处于第一状态时的剖视图；图3是根据本专利技术一个实施例的电机的切换机构处于第二状态时的剖视图；图4是根据本专利技术一个实施例的电机在不同状态下的反电动势比较图；图5是根据本专利技术另一个实施例的电机的局部结构示意图；图6是根据本专利技术另一个实施例的电机的切换机构处于第一状态时的剖视图；图7是根据本专利技术另一个实施例的电机的切换机构处于第二状态时的剖视图；图8是根据本专利技术另一个实施例的励磁转子部的极对数为4的电机的局部结构示意图；图9是根据本专利技术另一个实施例的励磁转子部的极对数为4的电机的局部结构示意图；图10是根据本专利技术另一个实施例的励磁转子部的极对数为4的电机的局部结构示意图。附图标记：1000：电机；100：励磁定子；101：定子导磁铁芯；102：定子绕组；103：定子机壳；200：凸极转子部；201：导磁铁芯；202：非导磁间隔块；203：端盖；30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机，其特征在于，包括：励磁定子、凸极转子部和励磁转子部，所述励磁定子、所述凸极转子部和所述励磁转子部中的任意两个均可相对旋转；切换机构，所述切换机构通过可选地固定所述励磁定子、所述凸极转子部和所述励磁转子部中的两个的相对位置以选取所述凸极转子部和所述励磁转子部中的至少一个充当可相对所述励磁定子旋转的转子；电机轴，所述电机轴由所述转子驱动旋转。

【技术特征摘要】
1.一种电机，其特征在于，包括：励磁定子、凸极转子部和励磁转子部，所述励磁定子、所述凸极转子部和所述励磁转子部中的任意两个均可相对旋转；切换机构，所述切换机构通过可选地固定所述励磁定子、所述凸极转子部和所述励磁转子部中的两个的相对位置以选取所述凸极转子部和所述励磁转子部中的至少一个充当可相对所述励磁定子旋转的转子；电机轴，所述电机轴由所述转子驱动旋转。2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述励磁定子、所述凸极转子部和所述励磁转子部沿所述电机的径向由外至内依次间隔设置。3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述切换机构在第一状态和第二状态之间可切换，所述电机轴与所述凸极转子部和所述励磁转子部中的一个传动连接，所述切换机构处于所述第一状态时固定所述励磁定子与所述凸极转子部和所述励磁转子部中的另一个的相对位置，所述切换机构处于所述第二状态时固定所述电机轴与所述凸极转子部和所述励磁转子部中的所述另一个的相对位置。4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述切换机构包括：励磁定子固定环，所述励磁定子固定环与所述励磁定子的相对位置固定；凸极转子固定环，所述凸极转子固定环与所述凸极转子部的相对位置固定；励磁转子固定环，所述励磁转子固定环与所述励磁转子部的相对位置固定，所述电机轴与所述凸极转子固定环和所述励磁转子固定环中的一个传动连接；驱动部和滑动环，所述滑动环由所述驱动部驱动滑动，所述切换机构处于所述第一状态时，所述滑动环在所述驱动部的驱动下分别与所述励磁定子固定环以及所述凸极转子固定环和所述励磁转子固定环中的另一个配合，所述切换机构处于所述第二状态时，所述滑动环在所述驱动部的驱动下分别与所述凸极转子固定环和所述励磁转子固定环配合。5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述驱动部为通过电磁感应驱动所述滑动环滑动的控制线圈。6.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述滑动环、所述励磁定子固定环、所述凸极转子固定环和所述励磁转子固定环上分别设有卡齿，所述切换机构处于所述第一状态时，所述滑动环上的卡齿分别与所述励磁定子固定环上的卡齿以及所述凸极转子固定环和所述励磁转子固定环中的所述另一个上的卡齿啮合，所述切换机构处于所述第二状态时，所述滑动环...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴迪，陈金涛，诸自强，王洪晓，
申请(专利权)人：广东威灵电机制造有限公司，美的威灵电机技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44