分段式开关磁阻电机制造技术

本公开涉及一种分段式开关磁阻电机，其包括定子，所述定子包括定子轭部和设置在所述定子轭部上的一个或多个极相组单元，所述多个极相组单元沿所述定子轭部的周向方向布置，其中，所述极相组单元包括：多个定子齿部，所述多个定子齿部沿所述定子轭部的周向方向间隔布置，每一个定子齿部包括中间齿和布置在所述中间齿两侧的边齿，所述边齿与所述中间齿间隔开，以在所述中间齿和边齿之间形成定子槽；以及多个励磁绕组，所述多个励磁绕组的每一个围绕所述中间齿布置在所述定子槽中，以用于在每一个定子齿部处产生至少一对磁极。本公开的开关磁阻电机具有较短的磁回路，因此可以改善电机的铁损耗。机的铁损耗。机的铁损耗。

Sectional switched reluctance motor

【技术实现步骤摘要】
分段式开关磁阻电机


[0001]本公开一般地涉及电机
更具体地，本公开涉及一种分段式开关磁阻电机。

技术介绍

[0002]目前，开关磁阻电机(SRM)被广泛应用于家用电器、航空航天、机械设备、军工及电动车辆等领域中，其具有结构简单、坚固、效率高以及制造成本低的优势。
[0003]在传统的开关磁阻电机的结构中，定子和转子构造为双凸极，当励磁能量施加于定子时，开关磁阻电机可以根据磁性结构产生磁阻转矩，并且开关磁阻电机电动机的运行原理遵循“磁阻最小原理”，即磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合。
[0004]此外，开关磁阻电机的极数也可以有不同的搭配，以常用的三相电机和四相电机为例，其中三相开关磁阻电机有6/4结构和12/8结构，四相开关磁阻电机多是8/6结构。
[0005]然而，传统的开关磁阻电机工作在脉冲供电的方式中，这种供电方式使得传统的开关磁阻电机瞬时转动脉冲较大，特别是在电机的转速较低时，其步进状态较为明显。此外，在传统的开关磁阻电机中，每对磁极中的两个磁极彼此对称布置，使得每一对磁极间的磁路都要跨过其他磁极，从而导致传统开关磁阻电机的磁路较长，进而导致磁路的铁损耗较大。
[0006]因此，需要研发一种分段式开关磁阻电机，以改善传统的开关磁阻电机转动脉冲较大以及铁损耗较大的问题。

技术实现思路

[0007]本公开的目的在于提供一种分段式开关磁阻电机，以改善传统的开关磁阻电机转动脉冲较大以及铁损耗较大，电机定子必须整圆布局的问题。
[0008]根据本公开的示例性实施方式的开关磁阻电机可以包括定子，所述定子包括定子轭部和设置在所述定子轭部上的一个或多个极相组单元，所述多个极相组单元沿所述定子轭部的周向方向布置，其中，所述极相组单元可以包括：多个定子齿部，所述多个定子齿部沿所述定子轭部的周向方向间隔布置，每一个定子齿部包括中间齿和布置在所述中间齿两侧的边齿，所述边齿与所述中间齿间隔开，以在所述中间齿和边齿之间形成定子槽；以及多个励磁绕组，所述多个励磁绕组的每一个围绕所述中间齿布置在所述定子槽中，以用于在每一个定子齿部处产生至少一对磁极。
[0009]在一个示例性的实施方式中，所述定子齿部可以具有“m”形形状，所述边齿的截面可以具有L形形状。
[0010]在一个示例性的实施方式中，所述多个极相组单元的数量可以是偶数或者奇数，并且所述多个极相组单元对称排列。
[0011]在一个示例性的实施方式中，所述边齿的齿根宽度可以等于所述中间齿的齿根宽度的一半，所述边齿的齿顶宽度可以等于所述中间齿的齿顶宽度。
[0012]在一个示例性的实施方式中，所述多个极相组单元之间是连续的或者间隔排列的。
[0013]在一个示例性的实施方式中，所述开关磁阻电机进一步可以包括：转子，其同轴地布置在所述定子的径向内侧，并且具有多个转子齿部，所述多个转子齿部沿周向方向间隔布置，以在相邻的转子齿部之间形成多个转子槽。
[0014]在一个示例性的实施方式中，所述转子齿部的齿顶宽度可以等于所述中间齿或所述边齿的齿顶宽度。
[0015]在一个示例性的实施方式中，所述转子齿部可以沿周向方向等间隔布置，并且所述转子槽的槽顶宽度可以等于所述定子槽的槽顶宽度。
[0016]在一个示例性的实施方式中，相邻的定子齿部之间的顶部间距可以小于所述转子槽的槽顶宽度。
[0017]在一个示例性的实施方式中，所述一对磁极包括：产生在中间齿上的N极，和产生在边齿上的S极；或者包括：产生在中间齿上的S极，和产生在边齿上的N极。
[0018]本公开的分段式开关磁阻电机的每一个极相组单元可以构成一个独立的电机单元，通过使该极相组单元的多个相按照预定的方式通电，可以实现电机转子的连续旋转。此外，极相组单元中的每一个定子齿部与布置于该定子齿部的励磁绕组构成该电机单元的一相，并且该电机单元的每一相的中间齿和边齿可以构成至少一对磁极，从而可以使得该相的磁回路可以直接经过该相的定子轭部闭合，而不需要跨经其它相的定子轭部，因此本公开的开关磁阻电机具有较短的磁回路，从而能够改善电机的铁损耗。此外，本公开的开关磁阻电机的转子齿数大于传统开关磁阻电机的转子齿数，因此可以减小电机的步距角度，从而可以改善电机的低速性能。同时，在短磁路开关磁阻电机的基础之上，各极相级单元可以独立工作而与其它单元不存在必然关联，从而可以突破相互依存的限制而形成更为灵活多变的空间布局方式。
附图说明
[0019]通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
[0020]图1是示出根据现有技术的开关磁阻电机的视图；
[0021]图2是示出根据本公开的示例性实施方式的分段式开关磁阻电机的轴向视图；
[0022]图3是示出根据本公开的示例性实施方式的分段式开关磁阻电机的定子的轴向视图；
[0023]图4是示出根据本公开的示例性实施方式的分段式开关磁阻电机的转子的轴向视图；以及
[0024]图5是示出根据本公开的示例性实施方式的分段式开关磁阻电机的局部放大视图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本公开实施方式中的附图，对本公开实施方式中的技术方案进行清
楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本公开一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本公开中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本公开保护的范围。
[0026]开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor，简称SRM)是一种具有较大的调速范围的新型电子换相电机(Electronic Commutation Motor，EC Motor)，图1示出了根据现有技术的开关磁阻电机的工作原理的示意图。如图1所示，传统的四相开关磁阻电机的定子上具有关于定子的轴心对称布置的四对磁极：A
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A'、B
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B'、C
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C'、D
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D'，该四对磁极构成电机的四个相，并且每一对磁极中的两个磁极上串联有绕向相反的励磁绕组，当对该对磁极的励磁绕组施加电压时，两个磁极分别产生励磁磁场的“N”极和“S”极。
[0027]进一步如图1所示，当对A
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A'相施加电压时，由于此时A
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A'相的定子齿和转子齿中心线对齐，励磁磁场的磁通通过定子齿、转子齿、转子轭以及定子轭闭合，因此电机不会发生转动。当对B
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B'相施加电压时，由于此时B
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B'相的定子齿和转子齿中心线未对齐，而磁通总是会沿着磁阻最小的路径闭合，因此两个通电的磁极会寻找到最近的磁导体闭合磁通，以实现最小磁阻。这样，两个通电的磁极就会吸引转子齿，并使得距离B
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B'相最近的转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分段式开关磁阻电机，其包括定子，所述定子包括定子轭部和设置在所述定子轭部上的一个或多个极相组单元，所述多个极相组单元沿所述定子轭部的周向方向布置，其中，所述极相组单元包括：多个定子齿部，所述多个定子齿部沿所述定子轭部的周向方向间隔布置，每一个定子齿部包括中间齿和布置在所述中间齿两侧的边齿，所述边齿与所述中间齿间隔开，以在所述中间齿和边齿之间形成定子槽；以及多个励磁绕组，所述多个励磁绕组的每一个围绕所述中间齿布置在所述定子槽中，以用于在每一个定子齿部处产生至少一对磁极。2.根据权利要求1所述的分段式开关磁阻电机，其中，所述定子齿部具有“m”形形状，所述边齿的截面具有L形形状。3.根据权利要求1所述的分段式开关磁阻电机，其中，所述多个极相组单元的数量是偶数或者奇数，并且所述多个极相组单元对称排列。4.根据权利要求1所述的分段式开关磁阻电机，其中，所述边齿的齿根宽度等于所述中间齿的齿根宽度的一半，所述边齿的齿顶宽度等于所述中间齿的齿顶宽度。...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋承林，孙即明，宋清江，殷红顺，
申请(专利权)人：青岛中加特电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：