一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种转矩低脉动的励磁式３相开关磁阻电动机，属于电动机领域。本实用新型专利技术的转矩低脉动的励磁式３相开关磁阻电动机，包括定子铁芯、转子铁芯和功率电路，在转子凸极之间形成转子沟槽；每个定子凸极外嵌有线圈，转子凸极的宽度和与之相邻的所述转子沟槽的宽度相等，所述转子凸极和所述转子沟槽各占１／２转子极距。此外，每个所述转子凸极的边缘分为上升段、水平段和下降段；上升段、水平段和下降段的宽度各为１／６极距。通过改进转子凸极的齿形、减少定子凸极嵌有线圈的匝数等措施，可以降低电动机输出转矩的脉动，使电动机的工作更加稳定灵活。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电动机，特别是涉及一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻 电动机。
技术介绍
近年来，.开关磁阻电动机技术在国内外得到越来越广泛的应用。上世纪末国内外 文献上介绍了一种如图1所示的永磁式3相开关磁阻电动机，为了使永磁式3相开关 磁阻电动机更加实用，本申请人又在此基础上开发了新的结构，并进而发展了两种他 激3相开关磁阻电动机。在现有的他激3相开关磁阻电动机中，有一种是用全距线圈来产生3相凸极共用 的励磁磁通的，图2所示为定子凸极/转子凸极为12/8的全距绕组励磁的3相开关磁 阻电动机结构示意图，其定子凸极/转子凸极齿形和分布线圈的嵌装方法及连接与一般 开关磁阻电动机相同。这种励磁式3相开关磁阻电动机的特点是定子12个凸极中，以相邻的三个凸极 为一组3相，把各组间的沟槽加深，在嵌置凸极线圈前先嵌上4个励磁用的全距线圈； 4个励磁线圈的规格一样，连成全距励磁绕组；在励磁绕组中通有直流电流时4个励 磁线圈流过的电流相等，而各组凸极的磁性在圆周上呈N、 S间隔排列。在励磁式3相开关磁阻电动机中，相绕组上通过的驱动电流正负交变，电动机输 出的转矩靠磁场反应转矩。在励磁电流的方向和电动机的转向确定后，只要相电流的 相位正确，就可在定子凸极磁导的上升段和下降段都得到电动转矩，材料的利用率很 高。为了获得良好的性能，励磁式3相开关磁阻电动机必须工作在"两相激励"状态， 对于他激3相开关磁阻电动机来说，应在励磁绕组的直流电源上并联足够大的滤波电 容，或者先要嵌上自身短路的全距阻尼线圈。励磁式3相开关磁阻电动机有一系列特点和优点，它的输出转矩的脉动比一般开 关磁阻电机小。比起3相交流同步电机来，它的优点是转子简单牢靠，转动惯量小， 但转矩脉动还是要大一些，因此，如果能采取一些措施，使它成为转矩低脉动的电动 机，显然有很大的价值。
技术实现思路
为了使电动机的结构更加合理，降低电动机输出转矩的脉动，本技术提供了 一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机。所述技术方案如下本技术的一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机，包括定子铁芯、转 子铁芯和功率电路，所述定子铁芯由3N个定子凸极构成；所述转子铁芯由4M个转子 凸极构成；其中N为大于1的整数；M为大于或等于1的整数；所述每个定子凸极外 嵌装有线圈，所述定子凸极3相为一组；所述转子凸极之间形成转子沟槽，其特征在于，所述转子凸极的宽度和与之相邻的所述转子沟槽的宽度相等，所述转子凸极的宽度和所述转子沟槽的宽度均为1/2转子极距。本技术的一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机，其特征在于，每个 所述转子凸极的边缘分为上升段、水平段和下降段；所述上升段、水平段和下降段的 宽度均为1/6转子极距。本技术的一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机，其特征在于，在所 述每组3相定子凸极中，其中间的1相定子凸极外嵌装有的线圈匝数与相邻两相定子 凸极外嵌装有的线圈匝数不同。本技术的一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机，其特征在于，在所 述每组3相定子凸极中，其中间的1相定子凸极外嵌装的线圈匝数比旁边两相定子凸 极外嵌装的线圈匝数多。本技术的一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机，其特征在于，所述 定子铁芯还包括N个同一极性的励磁凸极，所述N与所述M相等；所述定子铁芯的励 磁凸极由永磁性材料或导磁材料制成；当所述励磁凸极由导磁材料制成时，在所述励 磁凸极外嵌装有励磁线圈。本技术的一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机，其特征在于，在所 述定子铁芯上共有2M组3相定子凸极，所述N与所述2M相等；每个定子凸极间有定 子沟槽；每组3相定子凸极间形成定子凸极组间沟槽；所述定子凸极组间沟槽比所述 定子沟槽深；在所述每组3相定子凸极外还嵌装有励磁线圈，构成全距励磁绕组。本技术提供的技术方案的有益效果是通过改进转子凸极的齿形、减少定子 凸极嵌有线圈的匝数等措施，降低了电动机输出转矩的脉动，输出转矩的脉动降低以 后，有利于励磁式3相开关磁阻电动机开发和应用。附图说明图l是现有的永磁式3相开关磁阻电动机的结构示意图2是现有的一种用全距绕组励磁的3相开关磁阻电动机的结构示意图3 a)是现有的励磁式3相开关磁阻电动机转子凸极的齿形展开b)是本技术提供的一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机转子凸 极的齿形展开图4是本技术实施例提供的永磁式的转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动 机结构示意图5是本技术实施例提供的用全距绕组励磁的转矩低脉动的3相开关磁阻电 动机结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新 型实施方式作进一步地详细描述。本技术的一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机是在现有的励磁式3 相开关磁阻电动机的基础上改进形成的，其结构主要包括定子铁芯、转子铁芯和功率 电路，其定子铁芯由3N个定子凸极构成；所述转子铁芯由4M个转子凸极构成，其中 N为大于l的整数，M为大于或等于l的整数；N与M可以取同一数值，也可以取不同 的数值。在电动机定子及转子的外围连接有激励电路，对电动机进行驱动。本技术的转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机，其励磁方式可以是永磁 式也可以是他激式，相应的，在定子结构上则可设励磁凸极或不设励磁凸极。本技术可以在现有的一种3相开关磁阻电动机基础上进行改进而实现。现有的3相开关磁阻电动机的磁路结构为定子铁芯由3N个定子凸极构成；转子铁芯由 4M个转子凸极构成；此外定子铁芯还包括N个同一极性的励磁凸极，其中N与M相等； 定子铁芯的励磁凸极由永磁性材料或导磁材料制成。当励磁凸极由导磁材料制成时， 在励磁凸极外嵌有励磁线圈，产生恒定的磁通。图1所示为现有的一种永磁式3相开关磁阻电动机的磁路结构，定子凸极/转子普 通凸极为6/8，它是由12/8极的一般3相开关磁阻电动机变来的，把左右两组三相凸 极去掉，改为中心线不变的2个永磁凸极，永磁凸极的极弧角等于或稍大于转子凸极 的极距。本技术也可以在现有的一种用全距绕组励磁的3相开关磁阻电动机基础上进行改进而实现。这种电动机定子铁芯由3N个定子凸极构成；转子铁芯由4M个转子凸 极构成，的定子铁芯上形成2M组3相定子凸极，其中N与2M相等；每个定子凸极间 有定子沟槽；每组3相定子凸极间形成定子凸极组间沟槽；定子凸极组间沟槽比定子 沟槽更加深一些；在每组3相定子凸极外还嵌装励磁线圈，构成全距励磁绕组；当全 距励磁绕组通有直流电流时，各组定子凸极的磁性在所述定子铁芯上呈N极、S极间 隔排列。图2所示为现有的一种用全距绕组励磁的3相开关磁阻电动机的磁路结构，其定 子凸极/转子凸极为12/8，定子凸极每3相为一组，形成共4组3相定子凸极；每个 定子凸极间有定子沟槽；同时，每组3相定子凸极间形成定子凸极组间沟槽；定子凸 极组间沟槽比定子沟槽更加深一些；在每组3相定子凸极外还嵌装励磁线圈，构成全 距励磁绕组；当全距励磁绕组通有直流电流时，各组定子凸极的磁性在所述定子铁芯 上呈N极、S极间隔排列。永磁材料的磁阻很大，当凸极上线圈通电时，磁通须经过别的相凸极才能构成回 路，电动机处于"两相激励"状态，从而减少了残存的磁阻变化转矩。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转矩低脉动的励磁式３相开关磁阻电动机，包括定子铁芯、转子铁芯和功率电路，所述定子铁芯由３Ｎ个定子凸极构成；所述转子铁芯由４Ｍ个转子凸极构成；其中Ｎ为大于１的整数；Ｍ为大于或等于１的整数；所述每个定子凸极外嵌装有线圈，所述定子凸极３相为一组；所述转子凸极之间形成转子沟槽，其特征在于，所述转子凸极的宽度和与之相邻的所述转子沟槽的宽度相等，所述转子凸极的宽度和所述转子沟槽的宽度均为１／２转子极距。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：裘锦灼，
申请(专利权)人：北京中纺锐力机电有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]