开关磁阻电机及其转子制造技术

本发明专利技术涉及一种开关磁阻电机的转子，所述转子包括：转子本体；以及从所述转子本体沿径向向外凸出的多个转子凸极；其中，在至少两个转子凸极的端部之间设置阻隔装置。本发明专利技术还涉及一种包括上述转子以及定子的开关磁阻电机。上述开关磁阻电机的转子和包括该转子的开关磁阻电机降低了转子旋转带来的风磨损耗，以及降低了气流扰动带来的噪音。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种开关磁阻电机，更具体地涉及开关磁阻电机的转子。
技术介绍
传统的永磁同步电机通常是采用安装有磁铁的转子，但是所用的磁铁容易受温度、电流等影响而产生退磁，严重时会导致失磁，从而导致永磁同步电机的失效。此外，永磁体价格昂贵，特别是稀土永磁体，因此上述原因限制了其应用范围。 开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor，SRM）由于具有设计简单、结构牢固、无需采用磁体、成本低、效率高、起动转矩大、控制灵活且简单等优点而已经广泛或者开始应用于工业、航空业和家用等各个领域。 开关磁阻电机通常包括一个定子和一个被支撑着能够相对于定子旋转的转子。转子和定子之间具有很小的缝隙。由于定子和转子都具有凸起的凸极，这种形式也被称为双凸极结构，在定子凸极上缠绕有线圈，即定子绕组，为电机的旋转提供励磁，在转子上没有线圈。开关磁阻电机是利用磁阻变化产生驱动转矩工作的。当转子试图旋转到使磁路的磁阻最小化和被激励的定子绕组电感最大化的位置时，磁阻电机就会产生转矩。由于开关磁阻电机的转子凸极结构，会在转子凸极之间的凹槽产生气流搅动，由此风磨损耗增加而降低了电机效率，而且也会引起噪音增加，特别是制冷压缩机领域中尤为突出。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种新型的转子，特别用于开关磁阻电机。 根据本专利技术的一个方面，提供了一种开关磁阻电机的转子，包括：转子本体；以及从所述转子本体沿径向向外凸出的多个转子凸极；其中，在至少两个转子凸极的端部之间设置有阻隔装置。 本专利技术还涉及一种开关磁阻电机，包括：定子；以及如上所述的转子，所述转子相对于所述定子能够旋转地安装。 附图说明 通过以下参照附图的描述，本专利技术的一个或几个实施方式的特征和优点将变得更加容易理解，其中： 图1是现有技术中的转子结构的示意图； 图2a-2c是示出图1中的开关磁阻电机的转子凸极相对于定子凸极处于不同位置的放大的示意图； 图3是根据本专利技术的开关磁阻电机的转子的第一实施方式的示意图； 图4是根据本专利技术的开关磁阻电机的转子的第二实施方式的示意图； 图5是图4所示的第二实施方式中转子凸极的端部结构的局部放大图； 图6是根据本专利技术的开关磁阻电机的转子结构的示意图。 具体实施方式 下面对具体实施方式的描述仅仅是示范性的，而绝不是对本专利技术及其应用的限制。 以下参照图1简要地说明开关磁阻电机10的转子和定子的结构以及工作原理。在开关磁阻电机10中，具有从转子本体42沿径向向外凸出的多个转子凸极44的转子40安装在具有从定子基部22沿径向向内凸出的多个定子凸极24的定子20的中央空腔内。所述转子40的中心具有用于电机轴的孔50，以便用于输出转矩。每个定子凸极24的外周绕制有定子绕组26，每个转子凸极44的外周上没有绕组。转子凸极44的端部与定子凸极24的相对的端部之间具有很小的间隙，由此使得转子40能够在定子20的内腔中自由地旋转。定子基部22和定子凸极24以及转子本体42和转子凸极44均通过导磁性能良好的材料制成。当绕制在每个定子凸极24周围的定子绕组26被按照一定的时序供给电流时，将产生驱动转子40旋转的磁场。 如上所述的开关磁阻电机10的工作原理是磁通总是沿磁导率最大的路径闭合。根据上述原理，对于开关磁阻电机10的转子40中的每组成对的转子凸极44，通过给相对于转子40旋转方向A而言位于成对的转子凸极44的前方且与其距离最近的成对的定子凸极24上的绕组26供给电流，使绕组26产生磁场。比如，如图1所示，对于成对的转子凸极44-1和44-2，分别给沿相对于旋转方向A而言位于其前方的相应的成对的定子凸极24-1和24-2上的绕组26-1和26-2供给电流，绕组接通电流后产生磁通，磁力线经过最近的转子凸极44-1、转子本体42、转子凸极44-2形成闭合路径。由于磁通倾向于沿着磁导率最大的路径传播，因此，转子凸极44-1和44-2在磁力的作用下分别朝向与定子凸极24-1和24-2距离更近的位置运动，从而形成磁导率更大的闭合路径，由此使得转子40沿旋转方向A旋转，经过如图2b所示的位置。当转子凸极44-1和44-2分别与定子凸极24-1和24-2沿径向方向对准（如图2c所示）时，磁路最短。为了使转子40继续运动，使定子凸极24-1和24-2上的绕组26-1和26-2切断电流，并使得沿旋转方向A而言位于定子凸极24-1和24-2后方的另一组定子凸极上的绕组26接通电流，由此为转子40连续地提供使其旋转的电磁力。通过相应的开关元件按照一定的顺序控制成对的定子凸极24上的绕组26的电流接通状态，从而为转子40提供使其持续旋转的磁场。 如上所述，开关磁阻电机的转子40连续地沿旋转方向运动，定子和转子的双凸极结构使得风磨损耗增加，从而降低电机的运行性能，而且在电机转子40转动时由于转子凸极44之间的槽46存在的气流搅动会引起噪音增加的问题。 根据本专利技术的构思，希望通过在转子凸极44之间提供阻隔装置60来封闭转子凸极44之间的槽46而防止气流进入槽46，从而减小风磨损耗，降低噪音。 参照图3，根据本专利技术的第一种实施方式，在所述转子40的相邻的转子凸极44之间设置阻隔装置60。所述阻隔装置60为连接在相邻转子凸极44的相邻端部之间的阻隔桥，与转子凸极40的外周边一起形成所述转子40的外周边。阻隔装置60是转子凸极44的一部分，从转子凸极44的最外端45沿周向朝向相邻的转子凸极44的最外端45延伸以便将所述相邻的转子凸极44之间的槽46封闭住以形成空腔。 在图3所示的实施方式中，所有相邻的转子凸极44之间的槽46均被阻隔装置60封闭，并且与转子凸极44一体形成。但是，可以理解的是，所有相邻的转子凸极44限定的槽46中的一些槽46可以被封闭，即在至少两个转子凸极44的端部之间设置阻隔装置60。在这种情况下，在上述设置有阻隔装置60的至少两个转子凸极44中，相邻的转子凸极44之间由所述阻隔装置60部分或者全部地封闭，以形成空腔。还可以理解的是，相邻的转子凸极44限定的槽46可以被部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关磁阻电机的转子（40），包括：转子本体（42）；以及从所述转子本体（42）沿径向向外凸出的多个转子凸极（44）；其中，在至少两个转子凸极（44）的端部之间设置有阻隔装置（60）。

【技术特征摘要】
1.一种开关磁阻电机的转子（40），包括：
转子本体（42）；以及
从所述转子本体（42）沿径向向外凸出的多个转子凸极（44）；
其中，在至少两个转子凸极（44）的端部之间设置有阻隔装置（60）。
2.如权利要求1所述的开关磁阻电机的转子（40），其中在上述设置有
阻隔装置（60）的至少两个转子凸极（44）中，相邻的转子凸极（44）
之间由所述阻隔装置（60）部分或者全部地封闭，以形成空腔。
3.如权利要求1所述的开关磁阻电机的转子（40），其中在部分的或者
所有的相邻的转子凸极（44）的端部之间设置有阻隔装置（60）。
4.如权利要求1-3任一所述的开关磁阻电机的转子（40），其中所述阻
隔装置（60）为连接在所述转子凸极（44）的端部之间的阻隔桥。
5.如权利要求1-3任一所述的开关磁阻电机的转子（40），其中所述阻
隔装置（60）的至少一端邻近相应的所述转子凸极（44）的最外端部。
6.如权利要求1-3任一所述的开关磁阻电机的转子（40），其中所述阻
隔装置（60）为直线形或者弧形。
7.如权利要求1-3任一所述的开关磁阻电机的转子（40），其中所述阻
隔装置（60）为沿径向向内凹入的弧形。
8.如权利要求7所述的开关磁阻电机的转子（40），其中相对所述转子
（40）的旋转方向而言，至少一个所述转子凸极（44）的前端部（47）
和后端部（48）中的至少之一为圆弧或者偏心圆弧。
9.如权利要求8所述的开关磁阻电机的转子（40），其中所述转子凸极
（44）的前端部（47）的曲率半径R3小于等于后端部（48）的曲率半
径R4。
10.如权利要求9所述的开关磁阻电机的转子（40），其中R3和R4位
于0.2mm-20mm之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫存，
申请(专利权)人：艾默生环境优化技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32