盘式开关磁阻电机制造技术

本实用新型专利技术盘式开关磁阻电机是由前机壳、后机壳、圆盘环状式的定子、转子、柱状式齿铁芯、钢轴、传感器、编码盘、传感器的接收装置、轴承组成，两机壳相对的端面以止口呈紧动配和的方式相扣合，再用紧固件连成一体。本电机是利用定子与转子的齿铁芯的数量不同，所产生的不等磁通量试图使转子齿铁芯与定子齿铁芯对齐，而形成了转子与定子互相追逐状态，这种互相追逐的状态使电机的转子转动，其功率体积比高、起动力矩大、过载能力，结构简单，制造容易，即可制造成单定子、单转子电机，也可造成多定子、多转子式电机，可形成外转壳体负载式，也可形成内转钢轴负载式电机，适用于数控机床，交通运输，家用电器等场合。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电机领域，涉及磁阻电机，特别是开关磁阻电机，提供一 种盘式开关磁阻电机。技术背景随着现代工业的发展和人民生活水平的提高，对电机及电气器具提出了小 型化及薄型化的要求，而目前的磁阻电机多数为柱式结构，其工作方式均为径 向磁场工作方式，径向磁场工作方式电机的体积便受安装空间的制约，同时还 具有齿根处狭窄的"瓶颈效应"，转子散热条件不好，铁芯利用率不高，只能达 到70%—75%，这对于安装空间小，需要容量大的场所，问题就更为突出。由于磁阻电机是一种单励磁的机电能量转换装置，缺少他励的激磁绕组， 存在着能量转换上的一些不足铜和铁利用不够充分。磁阻电机的励磁方式与 异步电机相似，是交流励磁，功率因素不可调，为了减少励磁电流和增加交(q)、 直(d)轴磁阻的差别，需要将电机气隙减少，由于电机的气隙很小，且齿数较 少，齿槽效应明显，故电磁噪声和转矩脉动较大。普通的磁阻电机，只利用了 转子齿进入通电相绕组所在定子齿下该相绕组电感增加时产生的电磁转矩，而没有利用转子齿离开定子齿绕组电感减少时产生的有效电磁转矩；当通电相绕组电感增加过程中由电磁能转变成的机械能，在转子齿离开定子齿时将产生负 转矩，为了防止这种逆变换，当通电机绕组电感达到最大值后必须立即使该相 绕组电流减少至零，以便将储藏在该相绕组的电磁能迅速释放，由于换流电路 的电感较大而供电变流器的容量有限，电机产生转矩的能力因之降低。为了克服上述单励磁磁阻电机的缺点曾采用双励磁方式解决，其解决方案 一是采用 永磁铁实现双励磁方式，即构成永磁式磁阻电机，但功率因素不可调；方案二是在电机转子上增加一套励磁绕组实现双励磁方式，即构成激磁式磁阻电机， 但需要增设滑环与电刷，电机结构复杂，可靠性低，特别是由于以往的加工装 备落后问题，造成了盘式开关磁阻电机加工工序复杂，生产效率低，加工精度 受影响，制造成本高。因此，在一定的程度上阻碍了盘式开关磁阻电机的推广 应用。
技术实现思路
本技术的目的，是向公众提供一种结构简单，易装配，功率体积比高， 过载能力大，形体薄，运行可靠，散热效果好的扁平结构的轴向磁场盘式开关 磁阻电机。这种新型电机包括静子组件，转子组件。其中静子组件是由圆盘式环状定子，6个以上的柱状定子齿铁芯，定子固定隔磁铸盘，励磁绕组，钢轴、编码盘、传感器、轴承、绕组电源引出线组成；转子组件是由前机壳、后机壳， 2个以上呈圆盘式环状的相对定子的左转子和右转子，4个以上的柱状转子齿铁 芯组成。所不同的是本技术的前机壳、后机壳分别以紧配合的方式配装在钢轴两端头的轴承上，两端面上的齿口相扣合，再用紧固件固连成一体，当 转子与壳体同轴心运转时，形成外转壳体负载式电机，当转子与钢轴同轴转动 时，形成内转钢轴负载式电机。在前机壳和后机壳的周壁上顺轴向分别相向的 开设着两组呈百叶窗式通风槽孔，定子和相对定子的左边转子、右边转子、编 码盘、传感器组合固装在钢轴上配装在前机壳和后机壳相扣合的内腔中，通风 槽孔即形成了电机内腔运转时的散热，冷却通风口，在钢轴的中端固装着一个 以上的定子隔磁铸盘，对应隔磁盘个数的圆盘环状轭式的定子配装在隔磁铸盘上，有6个以上的柱状定子齿铁芯分别均等分平面固装在定子圆盘两面上；电枢绕组及励磁控制绕组配装在相应的定子齿铁芯上，相对定子的右侧的钢轴上开设着一个顺延向钢轴右端头的通孔，电枢绕组和励磁绕组的控制线由此孔向 外穿引而出；相对圆盘定子左端的钢轴上固装着一个轴承，圆盘环状轭式的左 转子配装在这轴承上，有4个以上的柱状转子齿铁芯分别均等分平面配装在转 子轭圆盘面上，前机壳以紧配合的方式配装在这转子上；相对圆盘定子右端的钢轴上，还有一轴承固装在钢轴上，圆盘环状轭式的右转子配装在这轴承上，有4个以上的柱状转子齿铁芯分别均等分平面固装在转子轭圆盘面上；编码盘 固装在后机壳上，传感器和传感器接收装置固装在相对右转子的右端的钢轴上， 并相隔一定的距离，编码盘置放在传感器接收装置的之间，后机壳以紧配合的 方式配装在右转子上，以形成外转壳体负载式电机。由于本技术是直接将机壳分成两段，作为前机壳和后机壳分别固装在 前轴承和后轴承上并以止口方式相扣合，外用紧固器联成一体，这就改变了以 往的前端盖、后端盖、风扇罩、机壳的复杂结构，另由于转子、定子是圆盘环 状轭结构，在转子的圆盘平面上有4个以上的柱状转子齿铁芯均等距地固装在 上面，在定子圆盘的平面上均等距地固装着6个以上的柱状定子齿铁芯，利用 齿铁芯等分自然形成可嵌绕组的定子槽，给嵌装励磁绕组提供了一个无障碍的 空间，解决了以往线槽式嵌装励磁绕组的困难，绕组也可以柱状定子齿铁芯为 骨架绕制。当通电进定子绕组时，由于定子的齿铁芯数量与转子齿铁芯的数量 不等，而产生了不等的交轴磁路和直轴磁路，这些不等的磁路试图使转子齿铁 芯与定子齿铁芯对齐，形成了转子与定子互相追逐状态，这种互相追逐的状态 和不等的磁路形成了凸极转矩，从而推动转子的转动。固装在电机内的传感器 是为了使电机能获得设计所需的转矩，以判断转子齿铁芯位置所在，准确控制 定子电流的通断。转子柱状齿铁芯均等分的固装在圆盘上，形成了一个多扇叶的风扇是定子绕组最好的冷却排热扇，当转子高速旋转时，齿铁芯就成了抽扇叶，将壳外的 冷风通过一端的通风槽孔强劲地吸八机芯内，给风经过编码盘、传感器、定子 绕组再被压送往另一端通风槽孔排出，提高了电机的散热条件。本机不仅可设为单相、二相，三相6/4极、12/8极，还可设为四相8/2极、8/6 极、12/8极，五相10/4极、10/6极、10/8极，六相12/10极，七相14/12极， 八相16/14极，九相18/16极等。其中三相至九相为控制电路的相数分式中，作 为分子的阿拉伯数为定子的极柱数，作为分母的阿拉伯数为转子的极柱数，目 的主要为了由不同的电路控制技术控不同极别的电机，改变电机中交轴磁路和 直轴磁路的磁阻，使转子获得不同的转矩和转速。为此还可把电机设为单定子、 单转子吊扇式结构，单定子、双转子电动车结构，双定子、单转子电动机结构， 或设为双定子、双转子以上的多个定子、多个转子组成的多极连体盘式电机。 由于普通的单定子、单转子盘式电机存在轴向磁吸力，使轴承负荷加大，为了 消除轴向磁吸力，可采用双定子、单转子结构。双定子、单转子结构盘式电机 实际上是两台"单定子、单转子"单元电机的合成，其两边的定子极数结构相 同，转子则采用共用转子环状轭结构，相当于两台电机并联运行，由于与两侧 定子存在大小相等方向相反的磁吸力，二者互相平衡，因此消除了轴向磁吸力， 使轴承使用寿命得以延长。特别是本技术电机的定子与定子以及转子与转 子之间可以相互错开一定位置角度安装，既可以是定子铁芯的间的齿与齿对齐， 转子铁芯间的齿与齿相互错开一定的电角度，或转子铁芯间的齿与齿对齐，定 子铁芯间的齿与齿相互错开一定电角度，以便获得更好的控制结构系统及减少 脉动转矩，从而提高电机的性能效率。电机中的圆盘定子分为有磁轭结构定子，与无磁轭结构定子。有磁轭结 构定子是用带状硅钢片在自动冲巻机上冲巻制成的圆盘形状磁轭，与柱状体定子齿铁芯相紧固以形成磁回路构成；无磁轭定子由柱状定子齿铁芯分别均等份 的固装在圆盘形状定子齿铁芯支撑架上。定子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盘式开关磁阻电机，它由一个以上的呈圆盘环状式的定子（１）和两个以上的转子（３００），６个以上的定子柱形齿铁芯（２），４个以上的转子柱形齿铁芯（４００），电枢绕组（２０１）、励磁控制绕组（２０２），编码盘（６００）、传感器（６０１）、传感器的接收装置（６０２）、编码盘固定架（６０３），前机壳（９００），后机壳（９０３）组成，其特征在于：前机壳（９００）、后机壳（９０３）分别以紧配合的方式配装在钢轴（７）两端头的前轴承（８００）、后轴承（８０１）上，两机壳（９００）、（９０３）相对的端面以止口呈紧动配合状的方式相扣合，再用紧固件（９０２）固连成一体，当转子（３００）与机壳同轴心动转时，形成外转壳体负载式电机，当转子（３００）与钢轴（７）同轴转动时，形成内转钢轴负载式电动机，在前机壳（９００）和后机壳（９０３）的周壁上，顺轴向分别相向的开设着一组以上呈百叶窗式的通风槽孔（９０１），在钢轴（７）的中端固装着定子隔磁铸盘（５），圆盘环状轭式的定子（１）配装在隔磁铸盘（５）上，两组６个以上的定子柱状形齿铁芯（２）分别均等分地、平面地固装在定子（１）圆盘的两面上，电枢绕组（２０１）励磁绕组（２０２）嵌装在相对应的柱状形定子（１）齿铁芯（２）上，相对定子（１）的右侧的钢轴上开设着一个顺延向钢轴（７）右端头的通孔，电枢绕组（２０１）和励磁绕组（２０２）的控制线（２００）由此孔（７０１）向外引出，相对定子（１）左端的钢轴（７）上固装着一个轴承（８００），圆盘环状轭式左转子（３００）就配装在这个轴承（８００）上，４个以上的柱状形转子齿铁芯（４００）分别均等分地、平面地配装在左转子（３００）的圆盘面上，相对定子（１）的右端的钢轴（７）上还固装有一轴承（８０１），圆盘环状轭式的右转子（３０２）配装在这轴承（８０１）上，有４个以上的柱形齿铁芯（４０１）分别均等分地、平面地固装在右转子（３０２）的圆盘面上，编码盘（６００）固装在后机壳（９０３）编码盘固定架（６０３）上，传感器（６０１）、传感器的接收装置（６０２）固装在相对右转子（３０２）的右端的钢轴（７）上，并相隔一定的距离，编码盘（６００）置放在传感器（６０１）和传感器接收装置（６０２）之间，后机壳（９０３）以紧配合的方式配装在右转子（３０２）上，后端盖（９０４）以紧配合的方式配装在后机壳（９０３）上。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：袁会文，
申请(专利权)人：袁会文，
类型：实用新型
国别省市：45[中国|广西]