四转子永磁开关磁阻电机制造技术

本发明专利技术公开了一种四转子永磁开关磁阻电机，电机是由转子、左定子、右定子、壳体和控制器组成；转子是由左内转子、左外转子、右内转子、右外转子组成，每个转子上都有一圈S极磁钢和N极磁钢呈颠倒布置的磁钢环；左定子安装在左端盖上，右定子安装在右端盖上，左定子、右定子各带有内绕组和外绕组以及内极齿和外极齿；由于磁钢的引入，加之采用了磁钢极数多于定子极齿极数的设计，使极齿磁场在对S极磁场产生相吸力偶的同时对外N极磁场产生相斥力偶，使极齿磁场形成了一场双功的效果，由于电机有四个转子，比同等体积重量的电机其输出功率有很大的提高，特别适合用于对体积重量功率比要求高的情况下使用。

Four rotor permanent magnet switched reluctance motor

The invention discloses a four rotor permanent magnet switched reluctance motor. The motor is composed of a rotor, a left stator, a right stator, a shell and a controller. The rotor is composed of a left inner rotor, a left outer rotor, a right internal rotor and a right external rotor. There is a ring of magnetic steel rings arranged on each rotor, S pole magnetic steel and N pole magnetic steel; Zuo Dingzi The right stator is mounted on the left end cover, the right stator is mounted on the right end cover, the left stator and the right stator each have inner and outer winding and inner pole teeth and outer polar teeth. Because of the introduction of the magnetic steel and the design of the number of magnetic steel more than the number of the pole teeth, the magnetic field of the polar tooth is produced at the same time as the magnetic field of the S polar magnetic field and the external N magnetic field. The output power of the motor has four rotors, and the output power of the motor with the same volume weight is greatly improved. It is especially suitable for use in the case of high volume weight and power ratio.

【技术实现步骤摘要】
四转子永磁开关磁阻电机
本专利技术涉及一种四转子永磁开关磁阻电机。
技术介绍
目前已公布的申请号为CN200410092870.2，名称为斥吸式永磁(开关)磁阻电机，其定子是由导磁机壳和凸极电磁铁组成；转子是由导磁花轴和永磁体组成，永磁体安装在花轴的凸极上，与定子凸极电磁铁形成有效磁通气隙；转子通过轴承与定子侧盖板啮合，使定、转子相互间呈相对运动状，未通电时的电磁铁心成为永磁体磁路闭合路径而产生相吸力，通电时的定子电磁体磁场与转子永磁体磁场产生相斥力，两者形成同一方向的转矩合力，从而拖动转子运动；这样，按一定的顺序给定子电磁绕组通、断电，转子便能按一定的方向运转；该电机的缺点是：按图所示当定子位于两块永磁体凸极的中间时，如果定子产生一个N极磁场，该磁场对位于磁场两侧的N极永磁体会同时产生相斥力，而如果定子产生一个S极磁场，该磁场对位于磁场两侧的N极永磁体则会同时产生相吸力，因此该电机是无法工作的。另外已公布的申请号为CN201010602154.X，名称为采用分布式绕组的永磁开关磁阻电机；它是由定子及套接于定子内部的转子，定子和转子均为环状凸极结构，定子内环表面设有均布的定子齿，转子外环表面设有均布的转子齿，相互套接的定子铁心与转子铁心之间留有空隙，永磁体嵌放在定子铁心轭部；定子采用分布式结构的三相电枢绕组，相邻定子齿槽体间只有一个绕组线圈，将每跨过两个定子槽的线圈连接起来成一相绕组，三相绕组之间互感相互耦合，工作时任意时刻总有两相绕组励磁通电；电枢绕组和永久磁体相互作用输出转矩大于电枢绕组单独励磁输出转矩；该电机只是在传统的开关磁阻电机磁轭处增加了两块永磁体，从而改变了磁场分布状况及控制模式，但因为绕组磁场没有得到全部利用，从而没有从根本上解决做功效率低下的问题。
技术实现思路
本专利技术针对上述电机的不足，提供一种四转子永磁开关磁阻电机，它是由转子、左定子、右定子、壳体和控制器组成；转子是由通过盘榖连接成一体，带有左内转子、左外转子、右内转子，右外转子、左内导磁套、左外导磁套、右内导磁套、右外导磁套、左内磁钢环、左外磁钢环、右内磁钢环、右外磁钢环组成；其中左内磁钢环、左外磁钢环、右内磁钢环、右外磁钢环上的磁钢S极与N极均为颠倒状布置；而左内导磁套、左外导磁套、右内导磁套、右外导磁套的作用是将左内转子、左外转子、右内转子，右外转子上的磁钢磁场串联在一起，通过左磁轭和右磁轭各自形成磁场环路；左定子是通过左磁轭处的左螺杆和左压板固定在左端盖上，并带有左内绕组、左外绕组、左内极齿、左外极齿的矽钢片组成；右定子是通过右磁轭处的右螺杆和右压板固定在右端盖上，并带有右内绕组、右外绕组、右内极齿、右外极齿的矽钢片组成；左定子和右定子上的矽钢片是由无取向矽钢片和有取向矽钢片两种叠加组成的，无取向矽钢片是一个整体，而有取向矽钢片则是由数块左内极齿和左外极齿以及右内极齿和右外极齿组成的；壳体是由左端盖、右端盖、外套组成；控制器是由安装在转子上的A齿盘和B齿盘，以及通过传感器支架安装在左端盖上的A组传感器和B组传感器，及总控制模块和A组控制模块及B组控制模块，以及A组功率模块和B组功率模块组成；其中A齿盘和B齿盘组合后会在齿的两个齿边处形成一个相互重叠的盲区，其作用是能同时对A组传感器和B组传感器进行阻挡，使其无信号输出；A组传感器或B组传感器只有在A齿盘或B齿盘对其无阻挡时才有信号输出；A组功率模块是由A齿盘和A组传感器通过A组控制模块控制的，B组功率模块是由B齿盘和B组传感器通过B组控制模块控制的，而输出功率的大小是由总控制模块控制的；A齿盘和B齿盘对A组传感器和B组传感器采用的是分组分段方法控制，即A组功率模块工作时，B组功率模块不工作，否则相反；而且A组功率模块工作时的电流与B组功率模块工作时的电流是相反的。由于磁钢的引入，使定子各极齿的磁阻加大，因此无论磁钢与定子间是齿对齿还是齿对槽，其各绕组通电时的电感都较小，这也给绕组换流带来了方便，同时也不会出现功率模块IGBT在大电感状态下关断的情况，加之磁钢S极与N极呈颠倒状布置；而且采用了磁钢极数多于定子极齿极数的设计，使极齿做功时形成了一场双功的效果，同时由于采用了四转子和双定子，比同等体积重量的电机其输出功率有很大的提高，特别适用于对体积重量功率比要求高的情况下使用。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1示出的是本专利技术四转子永磁开关磁阻电机实施例的结构示意图。图2示出的是本专利技术四转子永磁开关磁阻电机实施例A--A的剖视图。图3示出的是本专利技术四转子永磁开关磁阻电机实施例第一种工作状态，即极齿与磁钢中心线错开，且其左侧为S极磁场，右侧为N极磁场时，与A齿盘和B齿盘及A组传感器和B组传感器的关系示意图；也是为了便于识别将B齿盘和B组传感器及B组传感器缩小后的示意图。图4示出的是本专利技术四转子永磁开关磁阻电机实施例第二种工作状态，即极齿与磁钢的中心线重叠同时进入盲区时，A齿盘和B齿盘与A组传感器和B组传感器的关系示意图。图5示出的是本专利技术四转子永磁开关磁阻电机实施例第三种工作状态，即极齿与磁钢中心线再次错开，且其左侧为N极磁场，右侧为S极磁场时，与A齿盘和B齿盘及A组传感器和B组传感器的关系示意图。图6示出的是本专利技术四转子永磁开关磁阻电机实施例某一相的控制原理图。图7示出的是本专利技术四转子永磁开关磁阻电机实施例A齿盘的示意图。图8示出的是本专利技术四转子永磁开关磁阻电机实施例B齿盘的示意图。图9示出的是本专利技术四转子永磁开关磁阻电机实施例A齿盘和B齿盘及A组传感器和B组传感器的关系，以及A齿盘与B齿盘组合后形成盲区的示意图。图10示出的是本专利技术四转子永磁开关磁阻电机实施例左定子和右定子的极齿与转子磁钢的关系示意图。图11示出的是本专利技术四转子永磁开关磁阻电机实施例左定子和右定子的无取向矽钢片示意图。图12示出的是本专利技术四转子永磁开关磁阻电机实施例左定子和右定子的有取向矽钢片组合示意图。图中：1、转子，2、左定子，3、右定子，4、左内转子，5、左内导磁套，6、左内磁钢环，7、右内转子，8、右内导磁套，9、右内磁钢环，10、左螺杆，11、左压板，12、右压板，13、右端盖，14、右轴承，15、右螺杆，16、右内绕组，17、右内极齿，18、右外绕组，、右磁轭19，20、右外极齿，21、右外磁钢环，22、右外导磁套，23、盘榖，24、右外转子，25、外套，26、左外转子，27、左外磁钢环，28、左外导磁套，29、左外极齿，30、左磁轭，31、左外绕组，32、左内极齿，33、左内绕组，34、左端盖，35、左轴承，36、传感器支架，37、A组传感器，38、B组传感器，39、A齿盘，40、B齿盘，41、壳体，42、盲区，43、控制器，44、总控制模块，45、A组控制模块，46、B组控制模块，47、A组功率模块，48、B组功率模块，49、无取向矽钢片，50、有取向矽钢片。具体实施方式四转子永磁开关磁阻电机是由转子1、左定子2、右定子3、壳体41和控制器43组成；转子1是由通过盘榖23连接成一体，带有左内转子4、左外转子26、右内转子7，右外转子24、左内导磁套5、左外导磁套28、右内导磁套8、右外导磁套22、左内磁钢环6、左外磁钢环27、右内磁钢环9、右外磁钢环21组成；其中左内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四转子永磁开关磁阻电机是由转子(1)、左定子(2)、右定子(3)、壳体(41)和控制器(43)组成；转子(1)是由通过盘榖(23)连接成一体，带有左内转子(4)、左外转子(26)、右内转子(7)，右外转子(24)、左内导磁套(5)、左外导磁套(28)、右内导磁套(8)、右外导磁套(22)、左内磁钢环(6)、左外磁钢环(27)、右内磁钢环(9)、右外磁钢环(21)组成，其中左内磁钢环(6)、左外磁钢环(27)、右内磁钢环(9)、右外磁钢环(21)上磁钢其S极与N极如图(9)所示均为颠倒状布置；而左内导磁套(5)、左外导磁套(28)、右内导磁套(8)、右外导磁套(22)的作用是将左内转子(4)、左外转子(26)、右内转子(7)，右外转子(24)上的磁钢磁场串联在一起，通过左磁轭(30)和右磁轭(19)分别形成磁场环路；左定子(2)是通过左磁轭(30)处的左螺杆(10)和左压板(11)固定在左端盖(34)上，并带有左内绕组(33)、左外绕组(31)、左内极齿(32)、左外极齿(29)的矽钢片组成；右定子(3)是通过右磁轭(19)处的右螺杆(15)和右压板(12)固定在右端盖(13)上，并带有右内绕组(16)、右外绕组(18)、右内极齿(17)、右外极齿(20)的矽钢片组成；左定子(2)和右定子(3)上的矽钢片是由无取向矽钢片(49)和有取向矽钢片(50)两种叠加组成的，无取向矽钢片(49)是由如图(10)所示的一个整体，而有取向矽钢片(50)则是由如图(11)所示，是由数块左内极齿(32)和左外极齿(29)和右内极齿(17)和右外极齿(20)组成的，应用中采用N块无取向矽钢片(49)叠加N块有取向矽钢片(50)，然后再叠加N块无取向矽钢片(49)，以此类推；壳体(41)是由左端盖(34)、右端盖(13)、外套(25)组成；控制器(43)是由安装在转子(1)上的A齿盘(39)和B齿盘(40)，以及通过传感器支架(36)安装在左端盖(34)上的A组传感器(37)和B组传感器(38)，及总控制模块(44)和A组控制模块(45)及B组控制模块(46)，以及A组功率模块(47)和B组功率模块(48)组成；其中A齿盘(39)和B齿盘(40)组合后会在齿的两个齿边处形成一个相互重叠的盲区(42)，其作用是能同时对A组传感器(37)和B组传感器(38)进行阻挡，使其无信号输出；A组传感器(37)或B组传感器(38)只有在A齿盘(39)或B齿盘(40)对其无阻挡时才有信号输出；A组功率模块(47)是由A齿盘(39)和A组传感器(37)通过A组控制模块(45)控制的，B组功率模块(48)是由B齿盘(40)和B组传感器(38)通过B组控制模块(46)控制的；A齿盘(39)和B齿盘(40)对A组传感器(37)和B组传感器(38)采用的是分组分段方法控制，即A组功率模块(47)工作时，B组功率模块(48)不工作，否则相反；而且A组功率模块(47)工作时的电流与B组功率模块(48)工作时的电流相反。...

【技术特征摘要】
1.一种四转子永磁开关磁阻电机是由转子(1)、左定子(2)、右定子(3)、壳体(41)和控制器(43)组成；转子(1)是由通过盘榖(23)连接成一体，带有左内转子(4)、左外转子(26)、右内转子(7)，右外转子(24)、左内导磁套(5)、左外导磁套(28)、右内导磁套(8)、右外导磁套(22)、左内磁钢环(6)、左外磁钢环(27)、右内磁钢环(9)、右外磁钢环(21)组成，其中左内磁钢环(6)、左外磁钢环(27)、右内磁钢环(9)、右外磁钢环(21)上磁钢其S极与N极如图(9)所示均为颠倒状布置；而左内导磁套(5)、左外导磁套(28)、右内导磁套(8)、右外导磁套(22)的作用是将左内转子(4)、左外转子(26)、右内转子(7)，右外转子(24)上的磁钢磁场串联在一起，通过左磁轭(30)和右磁轭(19)分别形成磁场环路；左定子(2)是通过左磁轭(30)处的左螺杆(10)和左压板(11)固定在左端盖(34)上，并带有左内绕组(33)、左外绕组(31)、左内极齿(32)、左外极齿(29)的矽钢片组成；右定子(3)是通过右磁轭(19)处的右螺杆(15)和右压板(12)固定在右端盖(13)上，并带有右内绕组(16)、右外绕组(18)、右内极齿(17)、右外极齿(20)的矽钢片组成；左定子(2)和右定子(3)上的矽钢片是由无取向矽钢片(49)和有取向矽钢片(50)两种叠加组成的，无取向矽钢片(49)是由如图(10)所示的一个整体，而有取向矽钢片(50)则是由如图(11)所示，是由数块左内极齿(32)和左外极齿(29)和右内极齿(17)和右外极齿(20)组成的，应用中采用N块无取向矽钢片(49)叠加N块有取向矽钢片(50)，然后再叠加N...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐平，
申请(专利权)人：唐平，
类型：发明
国别省市：山东,37