一种混合绕组永磁磁阻无刷电机及其驱动方法技术

本发明专利技术提供一种混合绕组永磁磁阻无刷电机及其驱动方法，一种混合绕组永磁磁阻无刷电机，其包括转子外框、转子铁芯、多个转子磁阻极、永磁体、定子轴、多个定子铁芯以及三个绕组体；其中所述两个永磁体的其中一个S极永磁体，另一个是N极永磁体；所述三个绕组体具有绕组共同连接点；每个绕组体包括三个绕组，其中一个绕组为独立绕组，另外两个绕组串联连接，串联绕组分布在独立绕组两侧；每个绕组体中的串联绕组同相且首尾相连，独立绕组与串联绕组输入和输出反相并联。本发明专利技术绕组体每一相既串又并，使得扭矩与速度兼顾；转子磁阻极的存在使得电机扭矩更大，对永磁体要求更小，转子的离心力自动贴合的特点。心力自动贴合的特点。心力自动贴合的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种混合绕组永磁磁阻无刷电机及其驱动方法


[0001]本专利技术属于电机的
，尤其涉及一种混合绕组永磁磁阻无刷电机及其驱动方法。

技术介绍

[0002]无刷电机是一种新型的直流电机，其工作原理就是利用电子开关器件来代替旧的接触式换向器和电刷，从而使得电机具有更高的可靠性，同时还能够降低机械的噪声。
[0003]现有市场上各种智能动力设备对电机有跟高的需求下产生，它要求动力来源的电机系统体积更小，功率密度更大，转速更高。
[0004]故有必要设计一种新的无刷电机。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种绕组体每一相既串又并且获得低速下扭矩更大的混合绕组永磁磁阻无刷电机及其驱动方法。
[0006]本专利技术提供一种混合绕组永磁磁阻无刷电机，其包括转子外框、位于所述转子外框内的转子铁芯、位于所述转子铁芯内的多个转子磁阻极、位于相邻转子磁阻极之间的两个永磁体、位于所述转子外框内的定子轴、固定在所述定子轴上且与所述永磁体对应设置的多个定子铁芯以及缠绕在所述多个定子铁芯上的三个绕组体；其中所述两个永磁体的其中一个S极永磁体，另一个是N极永磁体；所述三个绕组体具有绕组共同连接点；每个绕组体包括三个绕组，其中一个绕组为独立绕组，另外两个绕组串联连接，串联绕组分布在独立绕组两侧；每个绕组体中的串联绕组同相且首尾相连，独立绕组与串联绕组输入和输出反相并联。
[0007]进一步地，所述永磁体分布在所述转子磁阻极两侧，且位于每个转子磁阻极两侧的永磁体的磁极相同，相邻两个转子磁阻极外侧的永磁体的磁极相异。
[0008]进一步地，每个转子磁阻极两侧的永磁体排列呈V字。
[0009]进一步地，每组永磁体组的两边封闭。
[0010]进一步地，相邻组永磁体组之间具有间隙，相邻转子磁阻极之间具有槽口。
[0011]进一步地，三个绕组体分别为A相绕组体、B相绕组体和C相绕组体，其中A相绕组体包括A相第一分绕组、A相独立绕组和A相第二分绕组，A相第一分绕组和A相第二分绕组串联连接且方向相同，A相第一分绕组和A相第二分绕组串联连接后首尾与A相独立绕组并联；其中B相绕组体包括B相第一分绕组、B相独立绕组和B相第二分绕组，B相第一分绕组和B相第二分绕组串联连接且方向相同，B相第一分绕组和B相第二分绕组串联连接后独立绕组首尾与B相独立绕组并联；其中C相绕组体包括C相第一分绕组、C相独立绕组和C相第二分绕组，C相第一分绕组和C相第二分绕组串联连接且方向相同，C相第一分绕组和C相第二分绕组独立绕组串联连接后首尾与C相独立绕组并联；所有绕组一头连接在一起形成绕组共同连接点，另外一头分别接无刷电机的三个输入相。
[0012]进一步地，独立绕组的绕线匝数是对应两个串联绕组匝数之和。
[0013]进一步地，还包括与所述定子轴连接的多个定子槽，所述定子铁芯固定于对应的定子槽内。
[0014]进一步地，定子槽数量是9或者9的整数倍，转子磁阻极的数量是8和10或者是8和10与定子槽一样的整数倍。
[0015]本专利技术还提供一种混合绕组永磁磁阻无刷电机的驱动方法，具体方法如下：当绕组产生电磁力时，同时吸引永磁体和导磁的转子磁阻极，产生更大的拉力，增加转矩。
[0016]本专利技术采用复合绕组体以及永磁体的置放，绕组体每一相既串又并，使得扭矩与速度兼顾；转子磁阻极的存在使得电机扭矩更大，对永磁体要求更小，转子的离心力自动贴合的特点，转子转速越高，越趋向于稳定；本专利技术可以获得低速下扭矩更大，本专利技术电机启动堵转或者低速时电流更小，另外还更容易实现高转速，保持低速扭矩兼顾更高转速，且高速下更稳定，相同体积下功率密度更大之好处。
[0017]根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0018]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
[0019]图1为用于本专利技术实施例的混合绕组永磁磁阻无刷电机的结构示意图；
[0020]图2为用于本专利技术实施例的混合绕组永磁磁阻无刷电机的转子铁芯冲片的示意图；
[0021]图3为用于本专利技术实施例的混合绕组永磁磁阻无刷电机的绕组体的简化示意图。
[0022]图4为用于本专利技术实施例的混合绕组永磁磁阻无刷电机的永磁体的两端封闭样式的结构示意图。
具体实施方式
[0023]本专利技术公开一种混合绕组永磁磁阻无刷电机，如图1至图3所示，其包括转子外框10、位于转子外框10内的转子铁芯20、位于转子铁芯20内且具有导磁功能的多个转子磁阻极30、位于相邻转子磁阻极30之间的两个永磁体40、位于转子外框10内的定子轴50、与定子轴50连接的多个定子槽51、固定在定子轴50上且位于定子槽51内的多个定子铁芯60以及缠绕在定子铁芯60上的三个绕组体；其中三个绕组体具有绕组共同连接点O，每个绕组体包括三个绕组，其中一个绕组为独立绕组，另外两个绕组串联连接，串联绕组分布在独立绕组两侧；每个绕组体中的串联绕组同相且首尾相连，独立绕组与串联绕组输入和输出反相并联。其中转子铁芯20由导磁软磁材料冲片叠加形成，例如硅钢片叠加。
[0024]永磁体40的数量是2的倍数，本实施例中，永磁体40的数量为16。
[0025]永磁体40分布在转子磁阻极30两侧，且位于每个转子磁阻极30两侧的永磁体40的磁极相同(即均为S极永磁体或N极永磁体)，相邻两个转子磁阻极30外侧的永磁体的磁极相异(即一个为S极永磁体，另一个为N极永磁体)，且每个转子磁阻极30两侧的永磁体排列呈V
字。
[0026]每组永磁体组的两边可以封闭(如图4所示)，以增加转子铁芯20的强度；永磁体40采用V型安装，相邻组永磁体组之间具有间隙41；相邻转子磁阻极30之间具有槽口31，用于阻断每组永磁体组的S极永磁体和N极永磁体之间的直连磁力线。
[0027]转子磁阻极30数量等于永磁体40的数量的一半组。
[0028]电机依靠永磁体40和转子磁阻极30感应的力共同作用在转子铁芯20上，做相对旋转运动，具有扭矩大电流小转速高的优点。
[0029]定子槽51的数量是9或者9的整数倍，转子磁阻极30的数量是8和10或者是8和10与定子槽一样的整数倍。定子铁芯60一端固定在定子轴50上，定子铁芯60另一端与永磁体40对应设置。
[0030]定子铁芯60具有9个，每个定子铁芯60上缠绕一个绕组；每个定子铁芯60位于相邻组的永磁铁组之间。
[0031]每个绕组体包括3个绕组，其中一个绕组为独立绕组，另外两个绕组串联连接。由于每个绕组体至少需要3个绕组组成，所以在一个多绕组3相无刷电机中，定子槽极数最少9乘以n,n是大于1的整数。
[0032]三个绕组体分别为A相绕组体、B相绕组体和C相绕组体。其中A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合绕组永磁磁阻无刷电机，其特征在于，其包括转子外框(10)、位于所述转子外框(10)内的转子铁芯(20)、位于所述转子铁芯(20)内的多个转子磁阻极(30)、位于相邻转子磁阻极(30)之间的两个永磁体(40)、位于所述转子外框(10)内的定子轴(50)、固定在所述定子轴(50)上且与所述永磁体(40)对应设置的多个定子铁芯(60)以及缠绕在所述多个定子铁芯(60)上的三个绕组体；其中所述两个永磁体(40)的其中一个S极永磁体，另一个是N极永磁体；所述三个绕组体具有绕组共同连接点；每个绕组体包括三个绕组，其中一个绕组为独立绕组，另外两个绕组串联连接，串联绕组分布在独立绕组两侧；每个绕组体中的串联绕组同相且首尾相连，独立绕组与串联绕组输入和输出反相并联。2.根据权利要求1所述的混合绕组永磁磁阻无刷电机，其特征在于，所述永磁体(40)分布在所述转子磁阻极(30)两侧，且位于每个转子磁阻极(30)两侧的永磁体(40)的磁极相同，相邻两个转子磁阻极(30)外侧的永磁体的磁极相异。3.根据权利要求1所述的混合绕组永磁磁阻无刷电机，其特征在于，每个转子磁阻极(30)两侧的永磁体排列呈V字。4.根据权利要求1所述的混合绕组永磁磁阻无刷电机，其特征在于，每组永磁体组的两边封闭。5.根据权利要求1所述的混合绕组永磁磁阻无刷电机，其特征在于，相邻组永磁体组之间具有间隙，相邻转子磁阻极之间具有槽口。6.根据权利要求1所述的混合绕组永磁磁阻无刷电机，其特征在于，三个绕组体分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘则锋，
申请(专利权)人：成都倒立摆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：