一种四相制造技术

本发明专利技术公开了一种四相

【技术实现步骤摘要】
一种四相24/22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，尤其涉及一种四相
24/22
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旋转与悬浮两功能于一体，不仅可以有效解决电机高速运行时机械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，从而强化其在飞轮储能
、
航空航天
、
机床
、
舰船等高速领域的应用基础
。
然而，传统结构的无轴承开关磁阻电机，如
12/8、6/4
和
8/6
等，因为运行机理的制约，致使转矩和悬浮力之间存在严重的耦合问题，这对控制算法具有很高的要求，进而导致该类结构电机高速悬浮性能较差，控制电路复杂庞大，同时其还存在着悬浮死区，不能在任意一位置角实现悬浮，控制灵活性差
。
[0003]将具有旋转能力的开关磁阻电机和具有悬浮能力的磁悬浮轴承进一步结构集成，实现无轴承开关磁阻电机在旋转和悬浮上的自然解耦，有利于减小无轴承电机体积，简化控制系统，这仍是当下无轴承开关磁阻电机的研究热点之一
。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种不存在转矩死区
、
能有效降低悬浮功耗
、
增加输出功率的四相
24/22
极无轴承开关磁阻电机
。
[0005]技术方案：一种四相
24/22
极无轴承开关磁阻电机，包括转子
、
悬浮定子
、
转矩定子
、
悬浮线圈
、
转矩线圈
、
非导磁支撑架和转轴，所述转矩定子和非导磁支撑架紧密布置在悬浮定子内，非导磁支撑架布置在转矩定子与悬浮定子之间；所述转子布置在悬浮定子和转矩定子内，并套在转轴上；
[0006]所述转矩定子由八个
C
型结构组成；所述
C
型结构为凸极结构，每个
C
型结构齿数为两个；每个
C
型结构中的两个齿在空间上相差
360
°
/22
；
[0007]所述
C
型结构的每个齿上绕有一个转矩线圈；每个
C
型结构上的两个转矩线圈连接为一个转矩线圈串；空间上相差
180
°
的两个转矩线圈串连接为一个转矩绕组，从
X
轴正方向起逆时针依次为
A
相转矩绕组
、B
相转矩绕组
、C
相转矩绕组和
D
相转矩绕组；
[0008]所述悬浮定子相邻两齿间均布置有一个
C
型结构和一个非导磁支撑架，
C
型结构中心线
、
非导磁支撑架中心线与悬浮定子相邻两齿的中心线重合；
[0009]所述悬浮定子的每个悬浮齿上绕有一个悬浮线圈，位于空间角为
22.5
°
和
337.5
°
位置处的两个悬浮线圈连接为一个悬浮绕组，为
X
轴正向悬浮绕组；位于空间角为
67.5
°
和
112.5
°
位置处的两个悬浮线圈连接为一个悬浮绕组，为
Y
轴正向悬浮绕组；位于空间角为
157.5
°
和
202.5
°
位置处的两个悬浮线圈连接为一个悬浮绕组，为
X
轴负向悬浮绕组；位于空间角为
247.5
°
和
292.5
°
位置处的两个悬浮线圈连接为一个悬浮绕组，为
Y
轴负向悬浮绕组
。
[0010]进一步，所述悬浮定子为凸极结构，八个悬浮齿在圆周空间上均匀分布，齿与齿相
隔
45
°
；悬浮定子悬浮齿的极弧角等于一个转子周期角为
360
°
/22。
[0011]进一步，所述转子为凸极结构，
22
个转子齿在圆周空间上均匀分布，齿与齿相差
360
°
/22。
[0012]进一步，所述非导磁支撑架为“凹”形结构
。
[0013]进一步，所述每个悬浮绕组施加电流产生的磁通经悬浮齿
、
径向气隙
、
转子齿
、
转子轭
、
与相邻一侧悬浮齿靠近的转子齿
、
径向气隙
、
相邻一侧悬浮齿
、
定子轭，最后再到该悬浮齿形成闭合回路；
[0014]当
X
轴正向悬浮绕组中施加电流为
i
x1
时，将产生一个沿
X
轴正方向悬浮力；当
Y
轴正向悬浮绕组中施加电流为
i
y1
时，将产生一个沿
Y
轴正方向悬浮力；同理，当
X
轴负向和
Y
轴负向悬浮绕组施加电流
i
x2
、i
y2
时，将分别产生一个沿
X
轴负方向悬浮力和一个沿
Y
轴负方向悬浮力；所产生的四个悬浮力在空间上均匀分布，彼此间相差
90
°
。
[0015]一种四相
24/22
极无轴承开关磁阻电机，包括转子
、
悬浮定子
、
转矩定子
、
悬浮线圈
、
转矩线圈
、
非导磁支撑架和转轴，还包括永磁体，所述转矩定子和非导磁支撑架紧密布置在悬浮定子内，非导磁支撑架布置在转矩定子与悬浮定子之间；所述转子布置在悬浮定子和转矩定子内，并套在转轴上；
[0016]所述转矩定子由八个
C
型结构组成；所述
C
型结构为凸极结构，每个
C
型结构齿数为两个；每个
C
型结构中的两个齿在空间上相差
360
°
/22
；
[0017]所述
C
型结构的每个齿上绕有一个转矩线圈；每个
C
型结构上的两个转矩线圈连接为一个转矩线圈串，共八个；空间上相差
180
°
的两个转矩线圈串连接为一个转矩绕组，从
X
轴正方向起逆时针依次为
A
相转矩绕组
、B
相转矩绕组
、C
相转矩绕组和
D
相转矩绕组；
[0018]所述悬浮定子上设有悬浮齿，所述悬浮齿的中心线角本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种四相
24/22
极无轴承开关磁阻电机，包括转子
(1)、
悬浮定子
(2)、
转矩定子
(3)、
悬浮线圈
(4)、
转矩线圈
(5)、
非导磁支撑架
(6)
和转轴
(7)
，其特征在于，所述转矩定子
(3)
和非导磁支撑架
(6)
紧密布置在悬浮定子
(2)
内，非导磁支撑架
(6)
布置在转矩定子
(3)
与悬浮定子
(2)
之间；所述转子
(1)
布置在悬浮定子
(2)
和转矩定子
(3)
内，并套在转轴
(7)
上；所述转矩定子
(3)
由八个
C
型结构组成；所述
C
型结构为凸极结构，每个
C
型结构齿数为两个；每个
C
型结构中的两个齿在空间上相差
360
°
/22
；所述
C
型结构的每个齿上绕有一个转矩线圈
(5)
；每个
C
型结构上的两个转矩线圈
(5)
连接为一个转矩线圈串；空间上相差
180
°
的两个转矩线圈串连接为一个转矩绕组，从
X
轴正方向起逆时针依次为
A
相转矩绕组
、B
相转矩绕组
、C
相转矩绕组和
D
相转矩绕组；所述悬浮定子
(2)
相邻两齿间均布置有一个
C
型结构和一个非导磁支撑架
(6)
，
C
型结构中心线
、
非导磁支撑架
(6)
中心线与悬浮定子
(2)
相邻两齿的中心线重合；所述悬浮定子
(2)
的每个悬浮齿上绕有一个悬浮线圈
(4)
，位于空间角为
22.5
°
和
337.5
°
位置处的两个悬浮线圈
(4)
连接为一个悬浮绕组，为
X
轴正向悬浮绕组；位于空间角为
67.5
°
和
112.5
°
位置处的两个悬浮线圈
(4)
连接为一个悬浮绕组，为
Y
轴正向悬浮绕组；位于空间角为
157.5
°
和
202.5
°
位置处的两个悬浮线圈
(4)
连接为一个悬浮绕组，为
X
轴负向悬浮绕组；位于空间角为
247.5
°
和
292.5
°
位置处的两个悬浮线圈
(4)
连接为一个悬浮绕组，为
Y
轴负向悬浮绕组
。2.
根据权利要求1所述四相
24/22
极无轴承开关磁阻电机，其特征在于，所述悬浮定子
(2)
为凸极结构，八个悬浮齿在圆周空间上均匀分布，齿与齿相隔
45
°
；悬浮定子悬浮齿的极弧角等于一个转子周期角为
360
°
/22。3.
根据权利要求1所述四相
24/22
极无轴承开关磁阻电机，其特征在于，所述转子
(1)
为凸极结构，
22
个转子齿在圆周空间上均匀分布，齿与齿相差
360
°
/22。4.
根据权利要求1所述四相
24/22
极无轴承开关磁阻电机，其特征在于，所述非导磁支撑架
(6)
为“凹”形结构
。5.
根据权利要求1所述四相
24/22
极无轴承开关磁阻电机，其特征在于，当
X
轴悬浮绕组
、Y
轴悬浮绕组施加电流后，将产生一个两极对称磁通，所述每个悬浮绕组产生的磁通经悬浮齿
、
径向气隙
、
转子齿
、
转子轭
、
与相邻一侧悬浮齿靠近的转子齿
、
径向气隙
、
相邻一侧悬浮齿
、
定子轭，最后再到该悬浮齿形成闭合回路；当
X
轴正向悬浮绕组中施加电流为
i
x1
时，将产生一个沿
X
轴正方向悬浮力；当
Y
轴正向悬浮绕组中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽远，吴幸成，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：