一種磁阻電的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了電機(jī)領(lǐng)域內(nèi)的一種磁阻電機(jī)，其殼體內(nèi)同軸設(shè)置有定子和轉(zhuǎn)子，定子設(shè)置在轉(zhuǎn)子的外周；轉(zhuǎn)子外周設(shè)有徑向向外凸起的若干轉(zhuǎn)子凸極，轉(zhuǎn)子凸極沿轉(zhuǎn)子周向等間距分布；定子內(nèi)側(cè)設(shè)有徑向向內(nèi)凸起的定子凸極；所述定子包括呈中心對(duì)稱分布的兩段定子單元，每段定子單元上等間距分布有三個(gè)定子凸極，每個(gè)定子凸極上分別繞裝有一相繞組，每段定子單元上的相繞組構(gòu)成三相繞組，每段定子單元對(duì)應(yīng)的三相繞組經(jīng)獨(dú)立的調(diào)壓電路供電；轉(zhuǎn)子在任何位置時(shí)，每段定子單元均與至少一個(gè)轉(zhuǎn)子凸極相對(duì)應(yīng)，每段定子單元的三個(gè)定子凸極不同時(shí)與轉(zhuǎn)子凸極正對(duì)。本裝置結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，降低轉(zhuǎn)子軸端的軸承的磨損，減小熱損耗，延長電機(jī)壽命。
【專利說明】
—種磁阻電機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)，特別涉及一種磁阻電機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，開關(guān)磁阻電機(jī)(Switched Reluctance Drive:SRD)因其結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)速范圍寬、控制靈活、運(yùn)行效率高、適于超高速低功耗運(yùn)行等諸多優(yōu)良特性而被廣泛應(yīng)用，然而其在高速領(lǐng)域的應(yīng)用卻受到機(jī)械軸承磨損問題的制約，機(jī)械摩擦不僅降低軸承壽命、產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)和噪音，且會(huì)造成部件發(fā)熱，使?jié)櫥瑒┬阅茏儾?、電機(jī)溫升增大導(dǎo)致電機(jī)的動(dòng)態(tài)特性變差，從而降低電機(jī)的效率、縮短電機(jī)及裝備的使用壽命。
[0003]開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是SRD中實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的部件，也是SRD有別于其他電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要標(biāo)志。其定、轉(zhuǎn)子的凸極均由普通硅鋼片疊壓而成。轉(zhuǎn)子既無繞組也無永磁體，定子極上繞有集中繞組，集中繞組包括驅(qū)動(dòng)繞組和懸浮繞組兩套，該開關(guān)磁阻電機(jī)相數(shù)多、步距角小，有利于減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且主開關(guān)器件多，成本高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種磁阻電機(jī)，使其結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，可延長電機(jī)壽命O
[0005]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種磁阻電機(jī)，包括殼體，殼體內(nèi)同軸設(shè)置有定子和轉(zhuǎn)子，定子設(shè)置在轉(zhuǎn)子的外周；所述轉(zhuǎn)子和定子由具有良好導(dǎo)磁性能的硅鐵材料制成，轉(zhuǎn)子外周設(shè)有徑向向外凸起的若干轉(zhuǎn)子凸極，轉(zhuǎn)子凸極沿轉(zhuǎn)子周向等間距分布；所述定子內(nèi)側(cè)設(shè)有徑向向內(nèi)凸起的定子凸極；所述定子包括呈中心對(duì)稱分布的兩段定子單元，每段定子單元上等間距分布有三個(gè)定子凸極，每個(gè)定子凸極上分別繞裝有一相繞組，每段定子單元上的相繞組構(gòu)成三相繞組，每段定子單元對(duì)應(yīng)的三相繞組經(jīng)獨(dú)立的調(diào)壓電路供電；轉(zhuǎn)子在任何位置時(shí)，每段定子單元均與至少一個(gè)轉(zhuǎn)子凸極相對(duì)應(yīng)，每段定子單元的三個(gè)定子凸極不同時(shí)與轉(zhuǎn)子凸極正對(duì)。
[0006]該裝置工作時(shí)，兩段定子單元上的相繞組按時(shí)序供電，可形成旋轉(zhuǎn)的磁場，通過轉(zhuǎn)子凸極拉動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，由于每段定子單元對(duì)應(yīng)的三相繞組經(jīng)獨(dú)立的調(diào)壓電路供電，在轉(zhuǎn)子受到某一方向上的徑向力時(shí)，通過改變兩段定子中相對(duì)應(yīng)的一相繞組的電壓，形成的磁性張力作用在轉(zhuǎn)子上，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生對(duì)抗徑向力的力，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子在某一方向上的平衡，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本裝置結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，可消除轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的部分或全部徑向力，降低轉(zhuǎn)子軸端的軸承的磨損，減小熱損耗，延長電機(jī)壽命。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述轉(zhuǎn)子和定子的軸線水平設(shè)置，兩段定子單元分別位于轉(zhuǎn)子的下側(cè)和上側(cè)。當(dāng)磁阻電機(jī)水平放置時(shí)，其定子單元設(shè)置在轉(zhuǎn)子的下側(cè)和上偵牝有利于消除轉(zhuǎn)子的自重的影響。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，每段定子單元在圓周方向上占據(jù)的圓周角為60°?120°。電機(jī)在使用時(shí)，往往在一個(gè)徑向方向上所受的力較大，只需要從該最大受力的方向上消除部分或全部徑向力，即可達(dá)到延長電機(jī)使用壽命的目的。每段定子單元在圓周方向上占據(jù)的圓周角為60°?120°時(shí)，已經(jīng)能夠達(dá)到上述目的。
[0009]為進(jìn)一步保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，所述轉(zhuǎn)子凸極的數(shù)目不少于6個(gè)。每段定子單元在任何時(shí)刻均能有一個(gè)轉(zhuǎn)子凸極與其對(duì)應(yīng)，可保證轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]其中，I定子單元，2定子凸極，3相繞組，4轉(zhuǎn)子凸極，5轉(zhuǎn)子。

【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，為一種磁阻電機(jī)，包括殼體，殼體內(nèi)同軸設(shè)置有定子和轉(zhuǎn)子5，定子設(shè)置在轉(zhuǎn)子5的外周；轉(zhuǎn)子5和定子由具有良好導(dǎo)磁性能的硅鐵材料制成，轉(zhuǎn)子4外周設(shè)有徑向向外凸起的六個(gè)轉(zhuǎn)子凸極4，轉(zhuǎn)子凸極4沿轉(zhuǎn)子5周向等間距分布；定子內(nèi)側(cè)設(shè)有徑向向內(nèi)凸起的定子凸極2 ;定子包括呈中心對(duì)稱分布的兩段定子單元I，每段定子單元I上等間距分布有三個(gè)定子凸極2，定子凸極2上分別繞裝有一相繞組3，每段定子單元I上的相繞組2構(gòu)成三相繞組，每段定子單元I對(duì)應(yīng)的三相繞組經(jīng)獨(dú)立的調(diào)壓電路供電。轉(zhuǎn)子5在任何位置時(shí)，每段定子單元I均與至少一個(gè)轉(zhuǎn)子凸極4相對(duì)應(yīng)，每段定子單元I的三個(gè)定子凸極2不同時(shí)與轉(zhuǎn)子凸極4正對(duì)。
[0013]轉(zhuǎn)子5和定子的軸線水平設(shè)置，兩段定子單元I分別位于轉(zhuǎn)子的下側(cè)和上側(cè)。每段定子單元I在圓周方向上占據(jù)的圓周角為60°?120°，可選擇60°、90° 120°等角度，本實(shí)施例中為90° ;轉(zhuǎn)子凸極4的數(shù)目為8個(gè)。
[0014]本技術(shù)方案中，相繞組3通過圍繞所述定子凸極纏繞線圈而形成，線圈圍繞定子凸極纏繞的方向可以彼此反復(fù)交叉，相繞組3是單層的，不同于傳統(tǒng)的雙層繞組。
[0015]其徑向力的消除原理如下:每段定子單元I上均有三個(gè)定子凸極2，三相繞組中的各相繞組對(duì)應(yīng)的電流分別為ia、ib、i。，初始時(shí)刻，當(dāng)對(duì)兩套繞組獨(dú)立通電時(shí)，上下兩套三相繞組分別接入電流ia、ib、i。，產(chǎn)生對(duì)凸極轉(zhuǎn)子凸極的磁張應(yīng)力，且磁張應(yīng)力大小相等。當(dāng)上側(cè)的接入電流ia、ib、i。分別增加一個(gè)Λ i，下側(cè)的相繞組接入電流相應(yīng)的減少一個(gè)Λ i，打破了電機(jī)原旋轉(zhuǎn)磁場的平衡，使得電機(jī)氣隙中一區(qū)域中的磁場增強(qiáng)，而其對(duì)稱區(qū)域磁場減弱，其產(chǎn)生的磁張應(yīng)力(即麥克斯韋力)將指向磁場增強(qiáng)的一方，則上側(cè)產(chǎn)生對(duì)凸極的磁拉力增大，下側(cè)產(chǎn)生的磁拉力減小，方向相反，使得轉(zhuǎn)子達(dá)到平衡狀態(tài)。通過轉(zhuǎn)子徑向位移的負(fù)反饋控制，可以控制轉(zhuǎn)子上徑向力的大小和方向，平衡全部或部分轉(zhuǎn)子受力，甚至實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的懸浮。
[0016]其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)原理如下:兩段定子單元上的相繞組按時(shí)序供電，可形成旋轉(zhuǎn)的磁場，通過轉(zhuǎn)子凸極拉動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，圖中初始時(shí)刻當(dāng)對(duì)各套繞組的A相通電時(shí)，產(chǎn)生對(duì)轉(zhuǎn)子凸極的洛侖磁力，拉動(dòng)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子凸極對(duì)齊定子的A相繞組，在此基礎(chǔ)上對(duì)各套繞組的B相通電，在確保B相通上電以后，斷開A相電，基于最小磁阻原理，定子上B相繞組對(duì)應(yīng)的定子凸極產(chǎn)生對(duì)轉(zhuǎn)子凸極的磁拉力，使轉(zhuǎn)子5再次轉(zhuǎn)動(dòng)，同理C相通斷電，可再次拉動(dòng)轉(zhuǎn)子5轉(zhuǎn)動(dòng)，AUBUCl相通斷電原理同A、B、C相；通過時(shí)序變化,可驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子正向轉(zhuǎn)動(dòng)、也可逆向轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施例，在本實(shí)用新型公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要?jiǎng)?chuàng)造性的勞動(dòng)就可以對(duì)其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種磁阻電機(jī)，包括殼體，殼體內(nèi)同軸設(shè)置有定子和轉(zhuǎn)子，定子設(shè)置在轉(zhuǎn)子的外周；其特征在于:所述轉(zhuǎn)子和定子由具有良好導(dǎo)磁性能的硅鐵材料制成，轉(zhuǎn)子外周設(shè)有徑向向外凸起的若干轉(zhuǎn)子凸極，轉(zhuǎn)子凸極沿轉(zhuǎn)子周向等間距分布；所述定子內(nèi)側(cè)設(shè)有徑向向內(nèi)凸起的定子凸極；所述定子包括呈中心對(duì)稱分布的兩段定子單元，每段定子單元上等間距分布有三個(gè)定子凸極，每個(gè)定子凸極上分別繞裝有一相繞組，每段定子單元上的相繞組構(gòu)成三相繞組，每段定子單元對(duì)應(yīng)的三相繞組經(jīng)獨(dú)立的調(diào)壓電路供電；轉(zhuǎn)子在任何位置時(shí)，每段定子單元均與至少一個(gè)轉(zhuǎn)子凸極相對(duì)應(yīng)，每段定子單元的三個(gè)定子凸極不同時(shí)與轉(zhuǎn)子凸極正對(duì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁阻電機(jī)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子和定子的軸線水平設(shè)置，兩段定子單元分別位于轉(zhuǎn)子的下側(cè)和上側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種磁阻電機(jī)，其特征在于:每段定子單元在圓周方向上占據(jù)的圓周角為60°?120°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種磁阻電機(jī)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子凸極的數(shù)目不少于6個(gè)。
【文檔編號(hào)】H02K19/10GK204013151SQ201420379810
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月10日
【發(fā)明者】曾勵(lì), 張小紅, 徐大明 申請(qǐng)人:揚(yáng)州大學(xué)