一种两相制造技术

本发明专利技术公开了一种两相

【技术实现步骤摘要】
一种两相16/18极无轴承开关磁阻电机


[0001]本专利技术涉及磁悬浮开关磁阻电机领域，尤其涉及一种两相
16/18
极无轴承开关磁阻电机
。

技术介绍

[0002]无轴承开关磁阻电机集悬浮与旋转于一体，是近年来发展出来的一种新型磁悬浮电机，不仅可有效解决电机高速运行时轴承摩擦带来的损耗和发热等问题，还能进一步发挥开关磁阻电机的高速适应性，从而强化其在航空航天
、
飞轮储能
、
舰船等高速领域的应用基础
。
[0003]传统无轴承开关磁阻电机的转矩和悬浮力存在严重耦合，而且转矩与悬浮力的有效输出区间存在冲突，其旋转和悬浮性能需折中控制，导致其转矩和悬浮力性能均无法充分发挥出来，制约了该类电机的应用拓展
。
近年来，发展出了一些新型解耦结构的磁悬浮开关磁阻电机，在一定程度上解决了转矩与悬浮力的耦合问题，但仍存在电机功率不高的问题
。
[0004]为此，国内外学者提出众多结构上转矩与悬浮力自然解耦的新型无轴承开关磁阻电机拓扑，比较典型的是韩国学者提出的宽窄齿结构的
8/10
和
12/14
极电机，均具有解耦性
。
然而，
8/10
和
12/14
极无轴承开关磁阻电机的转矩磁路和悬浮磁路均为长磁路，两者之间存在耦合，限制了其推广应用
。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种转矩磁路与悬浮磁路相互隔离
、
能提升悬浮控制精度的两相
16/18
极无轴承开关磁阻电机
。
[0006]技术方案：一种两相
16/18
极无轴承开关磁阻电机，包括定子
、
悬浮线圈
、
转矩线圈
、
转子和转轴，所述转子布置在定子内，转子套在转轴上，所述定子包括八个宽齿和八个窄齿，相邻布置的两个宽齿构成一个宽齿组，相邻布置的两个窄齿构成一个窄齿组，四个宽齿组与四个窄齿组在空间上交替布置；
[0007]每个所述宽齿上绕有一个悬浮线圈，每个所述宽齿组上的两个悬浮线圈串联为一个悬浮绕组；
[0008]每个窄齿上绕有一个转矩线圈，每个所述窄齿组上的转矩线圈串联为一个转矩线圈串；空间上相差
180
°
的两个转矩线圈串连接为一个转矩绕组，分别为
A
相转矩绕组和
B
相转矩绕组
。
[0009]进一步，所述宽齿齿宽均相等，宽齿的极弧角为
360
°
/18
；所述窄齿齿宽均相等
。
[0010]进一步，所述转子为凸极结构，齿数为
18
；
18
个转子齿在圆周上均匀布置，齿与齿相差
360
°
/18。
[0011]进一步，所述悬浮绕组共四个，分别为水平正方向悬浮绕组
、
竖直正方向悬浮绕组
、
水平负方向悬浮绕组和竖直负方向悬浮绕组；每个悬浮绕组产生的磁通经宽齿
、
气隙
、
转子齿
、
相邻转子齿
、
气隙
、
相邻宽齿
、
定子轭，最后再到宽齿形成闭合回路
。
[0012]进一步，所述窄齿组中的两个窄齿在空间上相差
360
°
/18
；所述宽齿组中的两个宽齿在空间上相差：
θ
＝
2T
r
‑
β
，其中，
θ
为宽齿组中的两个宽齿中心线在空间上相差的角度，
T
r
为一个转子周期角，
T
r
＝
360
°
/18
，
β
为转子极弧角
。
[0013]进一步，四个宽齿组在空间上相差
90
°
，其中，四个宽齿组中心线分别位于0°
位置
、90
°
位置
、180
°
位置和
270
°
位置；四个窄齿组在空间上相差
90
°
，其中，四个窄齿组中心线分别位于
45
°
、135
°
、225
°
和
315
°
位置；定义水平正方向为0°
位置，逆时针为位置角度的正方向
。
[0014]一种两相
16/18
极无轴承开关磁阻电机，包括定子
、
悬浮线圈
、
转矩线圈
、
转子和转轴，所述转子布置在定子内，转子套在转轴上，所述定子由八个非导磁扇形支撑架
、
四个
C
型转矩齿结构和四个
C
型悬浮齿结构；四个
C
型转矩齿结构和四个
C
型悬浮齿结构在空间上交替布置，并且空间上相邻的一个
C
型转矩齿结构和一个
C
型悬浮齿结构之间紧密布置一个非导磁扇形支撑架；
[0015]所述
C
型悬浮齿结构的每个齿上绕有一个悬浮线圈，每个
C
型悬浮齿结构上的两个悬浮线圈串联为一个悬浮绕组；
[0016]所述
C
型转矩齿结构的每个齿上绕有一个转矩线圈，每个
C
型转矩齿结构上的两个转矩线圈串联为一个转矩线圈串；空间上相差
180
°
的两个转矩线圈串连接为一个转矩绕组，分别为
A
相转矩绕组
、B
相转矩绕组
。
[0017]进一步，每个所述
C
型转矩齿结构包括两个窄齿，每个
C
型悬浮齿结构包括两个宽齿；所述
C
型转矩齿结构中的两个窄齿在空间上相差
360
°
/18
；所述
C
型悬浮齿结构中的两个宽齿在空间上相差：
θ
＝
2T
r
‑
β
，其中，
θ
为所述宽齿组中的两个宽齿中心线在空间上相差的角度，
T
r
为一个转子周期角，
T
r
＝
360
°
/18
，
β
为转子极弧角
。
[0018]进一步，所述宽齿齿宽均相等，宽齿的极弧角为
360
°
/18
；所述窄齿齿宽均相等
。
[0019]进一步，四个
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种两相
16/18
极无轴承开关磁阻电机，包括定子
(1)、
悬浮线圈
(2)、
转矩线圈
(3)、
转子
(4)
和转轴
(5)
，其特征在于，所述转子
(4)
布置在定子
(1)
内，转子
(4)
套在转轴
(5)
上，所述定子
(1)
包括八个宽齿
(21)
和八个窄齿
(22)
，相邻布置的两个宽齿构成一个宽齿组，相邻布置的两个窄齿构成一个窄齿组，四个宽齿组与四个窄齿组在空间上交替布置；每个所述宽齿
(21)
上绕有一个悬浮线圈
(2)
，每个所述宽齿组上的两个悬浮线圈
(2)
串联为一个悬浮绕组；每个窄齿
(22)
上绕有一个转矩线圈
(3)
，每个所述窄齿组上的转矩线圈
(3)
串联为一个转矩线圈串；空间上相差
180
°
的两个转矩线圈
(3)
串连接为一个转矩绕组，分别为
A
相转矩绕组和
B
相转矩绕组
。2.
根据权利要求1所述两相
16/18
极无轴承开关磁阻电机，其特征在于，所述宽齿
(21)
齿宽均相等，宽齿
(21)
的极弧角为
360
°
/18
；所述窄齿
(22)
齿宽均相等
。3.
根据权利要求1所述两相
16/18
极无轴承开关磁阻电机，其特征在于，所述转子
(4)
为凸极结构，齿数为
18
；
18
个转子齿在圆周上均匀布置，齿与齿相差
360
°
/18。4.
根据权利要求1所述两相
16/18
极无轴承开关磁阻电机，其特征在于，所述悬浮绕组共四个，分别为水平正方向悬浮绕组
、
竖直正方向悬浮绕组
、
水平负方向悬浮绕组和竖直负方向悬浮绕组；每个悬浮绕组产生的磁通经宽齿
、
气隙
、
转子齿
、
相邻转子齿
、
气隙
、
相邻宽齿
、
定子轭，最后再到宽齿形成闭合回路
。5.
根据权利要求1所述两相
16/18
极无轴承开关磁阻电机，其特征在于，所述窄齿组中的两个窄齿
(22)
在空间上相差
360
°
/18
；所述宽齿组中的两个宽齿
(21)
在空间上相差：
θ
＝
2T
r
‑
β
，其中，
θ
为宽齿组中的两个宽齿中心线在空间上相差的角度，
T
r
为一个转子周期角，
T
r
＝
360
°
/18
，
β
为转子极弧角
。6.
根据权利要求1所述两相
16/18
极无轴承开关磁阻电机，其特征在于，四个宽齿组在空间上相差
90
°
，其中，四个宽齿组中心线分别位于0°
位置
、90
°
位置
、180
°
位置和
270
°
位置；四个窄齿组在空间上相差
90
°
，其中，四个窄齿组中心线分别位于
45
°
、135
°
、225
°
和
315
°
位置；定义水平正方向为0°
位置，逆时针为位置角度的正方向
。7.
一种两相
16/18

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽远，王串，蔡骏，杨艳，刘程子，曹鑫，邓智泉，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：