一種級聯(lián)式軸向勵磁開關磁阻電機結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種級聯(lián)式軸向勵磁開關磁阻電機結構，涉及電機技術領域。轉子軸側面均布有若干條狀的轉子硅鋼片疊合體，轉子硅鋼片疊合體長度方向與轉子軸的軸線方向一致，沿轉子軸的直徑方向轉子硅鋼片疊合體設有若干凸起部，定子連接有環(huán)形定子線圈，定子線圈與凸起部位置相對應。本實用新型解決了現(xiàn)有技術中開關磁阻電機在運轉過程中轉矩脈動、噪聲大的技術問題。本實用新型有益效果為：軸向勵磁定子殼體不產(chǎn)生形變，降低運行振動和噪音。磁力線穿過氣隙部分為軸向，勵磁效率高，渦流小。減少線圈，線圈繞組工藝簡單，節(jié)約了成本，提高了生產(chǎn)效率。只需要改變定子單元數(shù)量，就能獲得不同相的電機，既實用又方便。
【專利說明】
一種級聯(lián)式軸向勵磁開關磁阻電機結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及電機技術領域，尤其是涉及一種勵磁開關磁阻電機的結構。
【背景技術】
[0002]開關磁阻電機具有結構簡單堅固，調速范圍寬，調速性能優(yōu)異，且在整個調速范圍內都具有較高效率的性能，被廣泛使用。傳統(tǒng)開關磁阻電機在運轉過程中轉矩脈動較大，繞組通電對轉子進行吸引時，通電定子極對承受很高的徑向力，使殼體產(chǎn)生徑向形變，在繞組斷電時形變又會彈性恢復。電機運行過程中繞組不停地通、斷電，殼體就產(chǎn)生相應的形變、恢復振動，進而產(chǎn)生噪聲。為了克服開關磁阻電機的轉矩脈動大產(chǎn)生噪聲大的缺點，已經(jīng)有許多改進技術。中國專利授權公告號CN2857322Y，授權公告日2007年I月10日，名稱為“降低噪音和轉矩脈動的開關磁阻電動機”的實用新型專利，是其中的一種技術方案。它由多層級聯(lián)同軸安排的多個的單相開關磁阻電動機構成，各個層的開關磁阻電動機在軸向上依次上下間隔開安裝，單相電動機的轉子有相同的磁極數(shù)和實質上相同的結構，全部轉子同軸地安裝在同一個轉動軸上，各層單相電動機的定子磁極與轉子有相同的磁極數(shù)，定子結構都相同并且圍繞各自對應的轉子同心地安排，開關磁阻電動機的相鄰相的定子、轉子磁極徑向中心線相交的交角在空間上總共相互錯開總相數(shù)分之一個轉子極距，總相數(shù)為構成所述開關磁阻電動機的所述多個單相開關磁阻電動機的總數(shù)。該結構提出了一種由多層級聯(lián)同軸安排的多個的單相開關磁阻電機結構，由于仍然是徑向勵磁方法，所以只能分散轉子磁極與定子磁極對應產(chǎn)生的徑向拉力，而對降低由于定子磁軛形變造成的噪音效果有限。
【實用新型內容】
[0003]為了解決現(xiàn)有技術中開關磁阻電機在運轉過程中轉矩脈動大使殼體產(chǎn)生徑向形變進而產(chǎn)生噪聲的技術問題，本實用新型提供一種殼體不會產(chǎn)生徑向形變，降低運行振動和噪音的級聯(lián)式軸向勵磁開關磁阻電機結構。
[0004]本實用新型的技術方案是:一種級聯(lián)式軸向勵磁開關磁阻電機結構，它包括定子和插入定子的轉子，轉子設有轉子軸，轉子軸側面均布有若干條狀的轉子硅鋼片疊合體，轉子硅鋼片疊合體長度方向與轉子軸的軸線方向一致，沿轉子軸的直徑方向轉子硅鋼片疊合體設有若干凸起部，定子連接有環(huán)形定子線圈，定子線圈與凸起部位置相對應。電機軸向勵磁受力，磁力線穿過氣隙的部分平行于轉子軸線方向，勵磁效率高，渦流小;避免殼體產(chǎn)生徑向形變振動，降低運行振動和噪音。繞組數(shù)量少，工藝簡單，制造成本低。
[0005]作為優(yōu)選，定子包括若干個定子單元，定子單元包括殼體，殼體連接有U狀的定子硅鋼片疊合體，定子線圈與定子硅鋼片疊合體卡接;增加相數(shù)只需要增加定子單元，方便組合成不同相的電機，既實用又方便。
[0006]作為優(yōu)選，轉子軸設有轉子槽，轉子槽貫通轉子軸端面，轉子硅鋼片疊合體與轉子槽卡接;不同的轉子軸與轉子硅鋼片疊合體搭配，組合成不同極、相的電機轉子，通用性好。
[0007]作為優(yōu)選，殼體端面嵌有環(huán)形的定子硅鋼片卡環(huán)，定子硅鋼片卡環(huán)與定子硅鋼片疊合體側壁卡接。
[0008]作為優(yōu)選，定子硅鋼片疊合體數(shù)量與轉子硅鋼片疊合體數(shù)量相等;轉子和定子受力凸極沿圓周分布，受力均勻，降低扭矩脈動。
[0009]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:將勵磁方向由徑向改為軸向，定子與轉子沒有徑向受力，定子殼體不會產(chǎn)生形變，降低了運行振動和噪音。磁力線穿過氣隙的部分為軸向，勵磁效率高，渦流小。不需要定子每個磁極上有繞組線圈，減少了定子線圈數(shù)量，定子線圈為圓環(huán)無需進行繁瑣的繞組鑲槽工藝，節(jié)約了成本，提高了生產(chǎn)效率。只需要改變定子單元數(shù)量，就能獲得不同相的電機，既實用又方便。轉子和定子受力沿圓周分布，受力均勻，降低扭矩脈動。
【附圖說明】
[0010]附圖1為本實用新型連接示意圖；
[0011]附圖2為本實用新型爆炸圖；
[0012]附圖3為轉子爆炸圖；
[0013]附圖4為定子單元爆炸圖；
[0014]附圖5為圖1中A-A向剖視圖。
[0015]圖中:1-轉子;2-定子單元;3-端板;11-轉子軸；12-轉子硅鋼片疊合體；13-轉子硅鋼片卡環(huán)；21-殼體;22-定子硅鋼片疊合體；23-定子硅鋼片卡環(huán)；24-定子線圈；111-轉子槽;121-凸起部；131-轉子卡環(huán)凹槽;211-殼體凹槽;221-定子硅鋼片凹槽。
【具體實施方式】
[0016]下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。
[0017]實施例1:
[0018]如圖1、2、3和4所示，一種級聯(lián)式軸向勵磁開關磁阻電機結構，它包括定子和轉子I。定子和轉子I套接。本實施例以三相六極開關磁阻電機為例說明。轉子I包括轉子軸11、轉子硅鋼片疊合體12和轉子硅鋼片卡環(huán)13。轉子軸11為階梯圓柱體，兩頭細中間粗。轉子軸11設有轉子槽111。轉子槽111貫通轉子軸11間段圓柱體兩端面。轉子槽111數(shù)量取決于電機的極數(shù)，本實施例轉子槽111有六條，均布于轉子軸11中間段圓柱體表面。轉子硅鋼片疊合體12長度方向與轉子軸11的軸線方向一致。轉子硅鋼片疊合體12呈條狀。轉子硅鋼片疊合體12設有若干凸起部121。凸起部121沿轉子軸11的直徑方向伸展。凸起部121數(shù)量取決于電機的相數(shù)，本實施例有三個凸起部121，位于轉子硅鋼片疊合體12的一個平面上，三個凸起部121間距相等。轉子硅鋼片疊合體12由多片硅鋼薄片堆疊而成。每片硅鋼薄片為半個“非”形。轉子硅鋼片卡環(huán)13為圓環(huán)，內壁設有轉子卡環(huán)凹槽131。轉子卡環(huán)凹槽131貫通轉子硅鋼片卡環(huán)13兩端面。每一道轉子槽111卡接一條轉子硅鋼片疊合體12。轉子I安裝，轉子硅鋼片疊合體12有凸起部121面，凸起部121的底面與轉子卡環(huán)凹槽131卡接，然后將轉子硅鋼片疊合體12卡入轉子槽111，整體浸膠固化處理即形成轉子I。定子包括若干個定子單元2。定子單元2數(shù)量與凸起部121數(shù)量相等，本實施例有三個定子單元2。定子單元2包括殼體21、U狀的定子硅鋼片疊合體22、環(huán)形的定子硅鋼片卡環(huán)23和定子線圈24。殼體21為圓筒狀，內壁設有殼體凹槽211。殼體凹槽211貫通殼體21兩端面。殼體凹槽211數(shù)量與定子硅鋼片疊合體22數(shù)量相等。殼體21兩端面分別設端面凹槽，端面凹槽沿殼體21端面一周凹陷設置。每個定子單元2有兩片定子硅鋼片卡環(huán)23。殼體21還設有連接孔。連接孔貫通圓筒狀殼體21兩端面。定子硅鋼片疊合體數(shù)量與轉子硅鋼片疊合體數(shù)量相等。本實施例定子硅鋼片疊合體22為六個。定子硅鋼片疊合體22由多片硅鋼薄片堆疊而成，每片硅鋼薄片呈U狀。整體定子硅鋼片疊合體22呈U狀，中間形成U形槽。U狀定子硅鋼片疊合體22的底部與殼體凹槽211卡接。每個殼體21有一個定子線圈24 ο定子線圈24與U狀定子娃鋼片疊合體22的內側壁卡接。定子線圈24為環(huán)形。定子線圈24以圓環(huán)中軸線為中心畫圓繞線。定子線圈24的圓心落在轉子軸11的軸線上。定子線圈24兩個外側壁個設一個定子硅鋼片凹槽221。定子硅鋼片卡環(huán)23與定子硅鋼片凹槽221卡接。定子硅鋼片卡環(huán)23嵌入殼體21端面且定子硅鋼片疊合體22側壁卡接。安裝時，將模具上繞好的定子線圈24卡入定子硅鋼片疊合體22，然后將定子硅鋼片疊合體22卡入殼體凹槽211，再將兩片定子硅鋼片卡環(huán)23分別與端面凹槽和定子硅鋼片凹槽221卡接，整體浸膠固化處理定子單元2即成。定子線圈24與凸起部124位置相對應。將轉子I插入定子單元2，凸起部121落入環(huán)形定子線圈24內壁。三個定子單元2中的定子娃鋼片疊合體22對齊。將左邊的定子單元2逆時針轉動20°，右邊的定子單元2順時針轉動20°。在轉子軸11的兩端分別連接軸承。軸承外圈分別與端板3固定。螺釘穿過連接孔將定子單元2與端板3固定，電機組裝完成。
[0019]圖5表示為右邊定子單元2的線圈未通電時轉子I和定子單元2的位置關系，凸起部121未進入對應的硅鋼片疊合體22的U形槽中。當定子線圈24通電，定子線圈24產(chǎn)生磁場，轉子I開始旋轉。凸起部121嵌入定子硅鋼片疊合體22。在磁場里作用下凸起部121落入定子硅鋼片疊合體22的U形槽中。此時，左邊定子單元2的線圈對應的凸起部121未進入對應的硅鋼片疊合體22的U形槽中，位置關系與圖5類似。右邊定子單元2的線圈斷電，同時左邊定子單元2的A通電，定子線圈24產(chǎn)生磁場，轉子I繼續(xù)旋轉。在磁場里作用下左邊定子單元2對應的凸起部121落入定子娃鋼片疊合體22的U形槽中。左邊定子單元線圈斷電，同時中間定子單元2的線圈通電。如此循環(huán)，轉子I不停旋轉。至于電機反轉只要改變控制線圈通電順序即可。
【主權項】
1.一種級聯(lián)式軸向勵磁開關磁阻電機結構，它包括定子和插入定子的轉子(I)，其特征在于:所述轉子(I)設有轉子軸(11)，轉子軸(11)側面均布有若干條狀的轉子硅鋼片疊合體(12)，轉子硅鋼片疊合體(12 )長度方向與轉子軸(11)的軸線方向一致，沿轉子軸(11)的直徑方向轉子硅鋼片疊合體(12)設有若干凸起部(121)，所述定子連接有環(huán)形定子線圈(24)，定子線圈(24)與凸起部(121)位置相對應。2.根據(jù)權利要求1所述的一種級聯(lián)式軸向勵磁開關磁阻電機結構，其特征在于:所述定子包括若干個定子單元(2)，定子單元(2)包括殼體(21)，殼體(21)連接有U狀的定子硅鋼片疊合體(22)，所述定子線圈(24)與定子娃鋼片疊合體(22)卡接。3.根據(jù)權利要求1所述的一種級聯(lián)式軸向勵磁開關磁阻電機結構，其特征在于:所述轉子軸(11)設有轉子槽(111)，轉子槽(111)貫通轉子軸(11)端面，轉子硅鋼片疊合體(12)與轉子槽(111)卡接。4.根據(jù)權利要求2所述的一種級聯(lián)式軸向勵磁開關磁阻電機結構，其特征在于:所述殼體(21)端面嵌有環(huán)形的定子硅鋼片卡環(huán)(23)，定子硅鋼片卡環(huán)(23)與定子硅鋼片疊合體(22)側壁卡接。5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的一種級聯(lián)式軸向勵磁開關磁阻電機結構，其特征在于:定子硅鋼片疊合體(22)數(shù)量與轉子硅鋼片疊合體(12)數(shù)量相等。
【文檔編號】H02K5/24GK205509741SQ201620217100
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】李坤垣, 陳嵩
【申請人】浙江中自機電控制技術有限公司