【技术实现步骤摘要】
一种盘式开关磁阻电机及其减少转矩波动的设计方法
本专利技术涉及一种电机,特别是涉及一种盘式开关磁阻电机及其减少转矩波动的设计方法。
技术介绍
开关磁阻电机是一种新型调速电机,其所在的调速系统能兼具直流、交流两类调速系统的优点,是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代无极调速系统。调速系统结构简单坚固,调速范围宽,调速性能优异,且在整个调速范围内都具有较高效率,系统可靠性高。目前调速系统主要由开关磁阻电机、功率变换器、控制器与位置检测器四部分组成。控制器内包含功率变换器的控制电路,而转子位置检测器则安装在开关磁阻电机的一端。开关磁阻电动机(SRM)是SRD中实现机电能量转换的部件,也是SRD有别于其他电动机驱动系统的主要标志。SRM系双凸极可变磁阻电动机,其定、转子的凸极主要均由普通硅钢片叠压而成。转子既无绕组也无永磁体,定子极上绕有集中绕组,径向相对的两个绕组联接起来,称为“一相”,SR电动机可以设计成多种不同相数结构,且定、转子的极数有多种不同的搭配。相数多、步距角小,有利于减少转矩脉动,但结构复杂,且主开关器件多,成本高,现今应用较多的是四相(8/6)结构和三相(12/8)结构。现有开关磁阻电机具备以下特点:1.一般做成柱式,形状和鼠笼式电机相同;2.在需要大转矩、大惯量的情况下,如果依然用柱式电机实现,则需要更大的电机体积;3.而用盘式开关磁阻电机实现,则可以在相同体积范围内获得更大的输出转矩和惯量;4.盘式开关磁阻电机更适合应用于风机、水泵、抽油机等需要转矩大、往复运行的场合。然而,现有盘式开关磁阻电机的不足之处:1.存在转矩波动:输出的 ...
【技术保护点】
一种盘式开关磁阻电机,其包括两个定子(1)、位于两个定子(1)之间的转子(2)、将两个定子(1)和转子(2)共轴连接的轴承(6);在每个定子(1)上安装有多个定子线圈(4),每个定子线圈(4)上安装一个定子磁极(3),在转子(2)上安装有多个转子磁极(5);其特征在于:多个定子线圈(4)以定子(1)的轴线为圆心均匀的分布在相应定子(1)面向转子(2)的一侧上,并围成至少两圈的同心环结构;转子磁极(5)以转子(2)的轴线为圆心均匀的分布在转子(2)中,也围成至少两圈的同心环结构;每个转子磁极(5)的两端穿透转子(2)的相对两侧,以便围成的形状能与两侧定子(1)上的多个定子线圈(4)围成的形状相对应;以由外圈至内圈的顺序,定子(1)上的第x圈上的定子磁极数和转子(2)上的第x圈上的转子磁极数满足以下关系:一,S
【技术特征摘要】
1.一种盘式开关磁阻电机,其包括两个定子(1)、位于两个定子(1)之间的转子(2)、将两个定子(1)和转子(2)共轴连接的轴承(6);在每个定子(1)上安装有多个定子线圈(4),每个定子线圈(4)上安装一个定子磁极(3),在转子(2)上安装有多个转子磁极(5);其特征在于:多个定子线圈(4)以定子(1)的轴线为圆心均匀的分布在相应定子(1)面向转子(2)的一侧上,并围成至少两圈的同心环结构;转子磁极(5)以转子(2)的轴线为圆心均匀的分布在转子(2)中,也围成至少两圈的同心环结构;每个转子磁极(5)的两端穿透转子(2)的相对两侧,以便围成的形状能与两侧定子(1)上的多个定子线圈(4)围成的形状相对应;以由外圈至内圈的顺序,定子(1)上的第x圈上的定子磁极数和转子(2)上的第x圈上的转子磁极数满足以下关系:一,Sx=(Tx/W)×j,其中,Sx为转子(2)上的第x圈上的转子磁极数,Tx为定子(1)上的第x圈上的定子磁极数且为偶数,W为电源相数,j为正整数;二,保证转子(2)上的第x圈上的转子磁极数<定子(1)上的第x圈上的定子磁极数;同一圈上的定子线圈(4)采用同一个电源供电,而不同圈上的定子线圈(4)采用不同的电源供电且其中两圈之间的定子线圈(4)的供电相位存在一定的初始相位角差ΔT。2.如权利要求1所述的盘式开关磁阻电机,其特征在于:转子(2)上最外圈的转子磁极(5)均匀环绕在转子(2)的圆周上。3.如权利要求1所述的盘式开关磁阻电机,其特征在于:位于同一圈上的这些定子线圈(4)依次以W个数量为一组,分成Tx/W组定子线圈组,每组定子线圈组分别依次接电源的不同相;这些定子线圈(4)沿定子(1)的一条直径呈中心对称分布,同一直径上的两个定子磁极(3)形成共直径磁极作为驱动相应转子(1)旋转的一对力偶。4.如权利要求3所述的盘式开关磁阻电机,其特征在于:要使该盘式开关磁阻电机产生(Tx/W)/2对力偶,位于同一圈上的这些定子线圈(4)的通电循环顺序为:Ai_Ai′、Bi_Bi′、Ci_Ci′、……,其中,A、B、C、……分别代表电源的具体电源相,i为1,2,……,(Tx/W)/2。5.如权利要求3所述的盘式开关磁阻电机,其特征在于:通过选取位于同一圈上的不同定子线圈(4)构成的通电循环顺序,实现驱动该盘式开关磁阻电机连续旋转的力偶对。6.如权利要求1所述的盘式开关磁阻电机,其特征在于:盘式开关磁阻电机还包括若干轴向多级串联组件,每个轴向多级串联组件包括新增的两个定子(1)、位于新增的两个定子...
【专利技术属性】
技术研发人员:文长明,裴世聪,文可,
申请(专利权)人:中工科安科技有限公司,文长明,文可,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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