两相可逆运行永磁开关磁阻电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种两相可逆运行永磁开关磁阻电机，包括电机外壳、定子和转子，电机外壳非输出轴一方的端盖上装有A相双极性转子位置传感器和B相双极性转子位置传感器，所述转子包括转轴和分布在转轴外圆周上的若干转子磁极，所述转子磁极包括中间的圆弧段、位于圆弧段两侧左右对称的左斜坡段和右斜坡段，相邻转子磁极之间设有转子槽，转子槽内嵌有永磁体，磁化后的转子磁极呈N.S.N.S交替对称分布。本实用新型专利技术在双极性转子位置传感器采集的位置信号的使能作用下，按照电流换相规律进行电流换相，能够实现电机正转或反转运行，将电能高效地转换为机械能。

Two phase reversible permanent magnet switched reluctance motor

【技术实现步骤摘要】
两相可逆运行永磁开关磁阻电机
本技术涉及电机领域，特别涉及一种两相可逆运行永磁开关磁阻电机。
技术介绍
常规的两相开关磁阻电机无自启动能力，存在转矩死区，经改进后的两相开关磁阻电机也只能单方向运行。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种结构简单的两相可逆运行永磁开关磁阻电机。本技术解决上述问题的技术方案是：一种两相可逆运行永磁开关磁阻电机，包括电机外壳、定子和转子，电机外壳非输出轴一方的端盖上装有A相双极性转子位置传感器和B相双极性转子位置传感器，所述转子包括转轴和分布在转轴外圆周上的若干转子磁极，所述转子磁极包括中间的圆弧段、位于圆弧段两侧左右对称的左斜坡段和右斜坡段，相邻转子磁极之间设有转子槽，转子槽内嵌有永磁体，磁化后的转子磁极呈N.S.N.S交替对称分布。上述两相可逆运行永磁开关磁阻电机，所述定子包括定子绕组、定子铁芯，定子铁芯包括定子磁轭和定子磁极，定子磁轭内圆周上均匀分布有若干定子磁极，相邻两个定子磁极之间形成定子槽，各个定子磁极上绕制同线径、同匝数、同绕制方向的定子绕组，同一相的定子绕组采用依次顺序的首端连接首端，末端连接末端的方法组成A相或B相绕组。上述两相可逆运行永磁开关磁阻电机，所述定子磁极数是转子磁极数的两倍。上述两相可逆运行永磁开关磁阻电机，所述转轴采用非导磁金属材料制作而成。上述两相可逆运行永磁开关磁阻电机，所述转子磁极圆弧段的圆心角α1与定子极弧角相等，转子磁极左斜坡段对应的圆心角α2与转子磁极右斜坡段对应地圆心角α3相等，转子磁极总的圆心角为：α1+α2+α3＝2τ，τ为定子磁极极距角，转子槽宽为3-5倍气隙距离。上述两相可逆运行永磁开关磁阻电机，所述A相双极性转子位置传感器装在某个定子磁极A1的极中心线上，所述B相双极性转子位置传感器装在与定子磁极A1相邻的定子磁极B1的极中心线上，当转子磁极圆弧段中心线与定子磁极A1或定子磁极B1中心线对齐时，对应的位置传感器发出位置信息；当转子磁极圆弧段中心线与转子N极性的转子磁极对齐时，位置信号为“1”电平，与转子S极性的转子磁极对齐时，位置信号为“0”电平。上述两相可逆运行永磁开关磁阻电机，所述定子铁芯采用硅钢片叠压而成。本技术的有益效果在于：本技术的转子磁极包括中间的圆弧段、位于圆弧段两侧左右对称的左斜坡段和右斜坡段，相邻转子磁极之间设有转子槽，转子槽内嵌有永磁体，磁化后的转子磁极呈N.S.N.S交替对称分布，定子各相绕组采用单相IGBT(或MOSFET)H桥独立供电，在双极性转子位置传感器采集的位置信号的使能作用下，按照电流换相规律进行电流换相，能够实现电机正转或反转运行，将电能高效地转换为机械能。附图说明图1是本实施例12/6极两相可逆运行永磁开关磁阻电机径向截面图。图2是本实施例电机的转子结构截面示意图。图3是本实施例电机的定子磁极绕组展开图。图4是本实施例电机的相绕组结构连接图。图5是本实施例电机的功率电路图。图6是本实施例电机在A1N1对齐下，相绕组供+IA,-IB电流的状态图(第一节拍)。图7是本实施例电机在B1N1对齐下，相绕组供+IA,+IB电流的状态图(第二节拍)。图8是本实施例电机在A1S3对齐下，相绕组供-IA,+IB电流的状态图(第三节拍)。图9是本实施例电机在B1S3对齐下，相绕组供-IA,-IB电流的状态图(第四节拍)。图10是本实施例电机经过四个节拍后，电机转子磁极位置状态图。图中：01是定子磁轭，02是定子磁极，03是定子绕组，04是定子槽口弧度，06是定子极弧，07是A相双极性转子位置传感器，08是B相双极性转子位置传感器，16是转子磁极左斜坡段(AB段)，17是转子磁极右斜坡段(CD段)，18是转子磁极圆弧段(BC段)，12是转子磁极，13是永磁体，14是转子槽，15是转轴；A1至A6分别代表A相的6个定子磁极，B1至B6分别代表B相的6个定子磁极，AX是A相相绕组，BY是B相相绕组，N1,S1,N2,S2,N3,S3分别代表被磁化后6个转子磁极，既表征了转子极的磁极性也反映了转子极的顺序；+IA是指从相绕组A端流入，X端流出，反之则为-IA，+IB是指从相绕组B端流入，Y端流出，反之则为-IB；“*”是定子极绕组的同名端符号，a1至a6，b1至b6分别代表A相极绕组和B相极绕组的首端；x1至x6，y1至y6分别代表A相相绕组和B相相绕组的末端。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。实施例中的定转子极对齐，是指转子磁极圆弧段中心线与定子磁极中心线对齐。如图1、图2所示，一种两相可逆运行永磁开关磁阻电机，包括电机外壳、定子和转子，电机外壳非输出轴一方的端盖上装有A相双极性转子位置传感器07和B相双极性转子位置传感器08，所述转子包括转轴15和分布在转轴15外圆周上的若干转子磁极12，所述转轴15采用非导磁金属材料制作而成；所述转子磁极12包括中间的圆弧段18、位于圆弧段18两侧左右对称的左斜坡段16和右斜坡段17，相邻转子磁极12之间设有转子槽14，转子槽14内嵌有永磁体13，磁化后的转子磁极12呈N.S.N.S交替对称分布。所述定子包括定子绕组03、定子铁芯，定子铁芯包括定子磁轭01和定子磁极02，定子磁轭01内圆周上均匀分布有若干定子磁极02，相邻两个定子磁极02之间形成定子槽，各个定子磁极02上绕制同线径、同匝数、同绕制方向的定子绕组03，同一相的定子绕组03采用依次顺序的首端连接首端，末端连接末端的方法组成A相或B相绕组。所述定子磁极数是转子磁极数的两倍。所述转子磁极圆弧段18对应的圆心角α1与定子极弧角相等，转子磁极左斜坡段16对应的圆心角α2与转子磁极右斜坡段17对应地圆心角α3相等，转子磁极总的圆心角为：α1+α2+α3＝2τ，τ为定子磁极极距角，转子槽14宽为3-5倍气隙距离。所述A相双极性转子位置传感器07装在某个定子磁极A1的极中心线上，所述B相双极性转子位置传感器装在与定子磁极A1相邻的定子磁极B1的极中心线上，当转子磁极圆弧段中心线与定子磁极A1或定子磁极B1中心线对齐时，对应的位置传感器发出位置信息；当转子磁极圆弧段中心线与转子N极性的转子磁极对齐时，位置信号为“1”电平，与转子S极性的转子磁极对齐时，位置信号为“0”电平。所述定子铁芯采用硅钢片叠压而成。图6-图10给出了本实施例电机从第一工作节拍到第四工作节拍电机工作原理过程，表1为电机的电流换相规律图。表1下面依据图6到图10详细分析如下：设电机启动工作前，转子磁极N1与定子磁极A1已对齐，如图6所示，期望电机启动后顺时针方向旋转(+n)。控制器接收到正向启动命令和当前位置信息后，按照顺时针方向旋转电流换相规律，进入第一工作节拍发出PWM脉宽驱动信号，使图5中功率管T1和T4导通(T2,T3关断)，A相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两相可逆运行永磁开关磁阻电机，其特征在于：包括电机外壳、定子和转子，电机外壳非输出轴一方的端盖上装有A相双极性转子位置传感器和B相双极性转子位置传感器，所述转子包括转轴和分布在转轴外圆周上的若干转子磁极，所述转子磁极包括中间的圆弧段、位于圆弧段两侧左右对称的左斜坡段和右斜坡段，相邻转子磁极之间设有转子槽，转子槽内嵌有永磁体，磁化后的转子磁极呈N.S.N.S交替对称分布。/n

【技术特征摘要】
1.一种两相可逆运行永磁开关磁阻电机，其特征在于：包括电机外壳、定子和转子，电机外壳非输出轴一方的端盖上装有A相双极性转子位置传感器和B相双极性转子位置传感器，所述转子包括转轴和分布在转轴外圆周上的若干转子磁极，所述转子磁极包括中间的圆弧段、位于圆弧段两侧左右对称的左斜坡段和右斜坡段，相邻转子磁极之间设有转子槽，转子槽内嵌有永磁体，磁化后的转子磁极呈N.S.N.S交替对称分布。


2.根据权利要求1所述的两相可逆运行永磁开关磁阻电机，其特征在于：所述定子包括定子绕组、定子铁芯，定子铁芯包括定子磁轭和定子磁极，定子磁轭内圆周上均匀分布有若干定子磁极，相邻两个定子磁极之间形成定子槽，各个定子磁极上绕制同线径、同匝数、同绕制方向的定子绕组，同一相的定子绕组采用依次顺序的首端连接首端，末端连接末端的方法组成A相或B相绕组。


3.根据权利要求2所述的两相可逆运行永磁开关磁阻电机，其特征在于：所述定子磁极数是转子磁极数的两倍。


4.根据权利要求2所述的两相可逆运行永磁开...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾瑜，段鑫，吴国良，黄运生，
申请(专利权)人：长沙市开启时代电子有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43