低转矩脉动双凸极电机制造技术

一种低转矩脉动双凸极电机，为双凸极电机，包括电机的定子和转子，定子布置在转子的外部或内部，定子包括定子铁芯(1)和数个定子齿(2)，转子包括转子铁芯(3)和转子齿(4)，其中，定子铁芯(1)为圆环形，在它的内圆表面均布所述的定子齿(2)，在定子齿(2)上绕有集中绕组(5)，转子铁芯(3)的外圆表面均布有转子齿(4)，留有气隙(6)，所述定子与转子的极数关系为：定子极数Ns等于4倍的电机相数m，转子极数Nr等于电机相数m减1的4倍，即4(m-1)以实现减小转矩脉动。本装置通过合理地选择定子和转子的极对数，减小了转矩脉动，不仅改善了双凸极电机的振动和噪声，还合理调整了电磁磁路，降低了铁损和铜损，提高了电机的效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

低转矩脉动双凸极电机
本技术涉及一种低转矩脉动双凸极电机，属于电机制造
技术背景电机是传动系统中必不可少的重要部分，性能优越的电机可以使整个传动系统有更广阔的应用前景。双凸极电机是一类比较独特的电机，其定子和转子都采用凸极结构磁极明显可辨，常见的双凸极电机包括开关磁阻电机、双凸极永磁电机、磁通切换永磁电机、 混合励磁开关磁链电机等；还有其他形式的双凸极电机，它们的定子和转子均由硅钢片叠压而成，双凸极电机由于具有结构简单、成本低、可靠性好、制造方便、效率高、调速范围广等优点被广泛地推广应用。但是，此类双凸极结构的电机使输出转矩存在脉动分量，继而产生振动和噪声，导致电机运行恶化，进而影响整个系统的控制性能，转矩脉动过大时会严重影响电机的性能，甚至造成电机无法正常工作。因此，高性能电机必须尽可能地削弱转矩脉动，目前主要是通过改进控制器或控制策略来实现削弱转矩脉动的目的，虽然在一定程度上实现了减小转矩脉动的目的，但还是增加了控制器的复杂程度，同时增加了电机的制造成本，影响了电机结构的设计。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种低转矩脉动双凸极电机，是一种改进双凸极电机本体的设计方案，通过合理地选择电机的定子和转子的极对数，能有效地削弱转矩脉动的双凸极电机的定子和转子极对数，产品具有设计科学合理，机械效率高等特点。下面结合说明书附图标记详细描述本技术的具体
技术实现思路
。一种低转矩脉动双凸极电机，为双凸极电机，包括电机的定子和转子，其所述的定子布置在所述转子的外部或内部，所述定子包括定子铁芯1和数个定子齿2，所述转子包括转子铁芯3和转子齿4，其中，所述定子铁芯1为圆环形，在它的内圆表面均布所述的定子齿 2，在所述定子齿2上绕有集中绕组5，所述转子铁芯3的外圆表面均布有转子齿4，所述转子上没有绕组、永磁体、和滑环，所述定子与转子之间留有气隙6，所述定子的轴心线与所述转子的轴心线相重合，所述定子与转子的极数关系为定子极数Ns等于4倍的电机相数m， 转子极数凡等于电机相数m减1的4倍，即4(m-l)，以实现减小转矩脉动。所述的电机相数m等于4，即极对数为16/12四相反向双凸极电机串联接法。本技术彻底解决了现有技术存在的问题，具有以下有益效果通过合理地选择定子和转子的极对数，使电机的径向力波对电机径向振动的振型得到有效地改善，从而减小了转矩脉动，这样不仅改善了双凸极电机的振动和噪声，还合理调整了电磁磁路，降低了铁损和铜损，从而提高了电机的效率，具有一定的经济效益；本产品具有设计科学合理， 机械效率高，同时具有双凸极电机的结构简单、成本低、可靠性好、制造方便、效率高、调速范围广等优点。附图说明图1本技术实施例1结构示意图(四相16/12反向串联双凸极电机)；图2是本技术的径向力阶数η = 1时对定子铁心变形影响图；图3是本技术的径向力阶数η = 2时对定子铁心变形影响图；图4是本技术的径向力阶数η = 3时对定子铁心变形影响图；图5是本技术的径向力阶数η = 4时对定子铁心变形影响图。具体实施方式以下结合附图1-5进一步描述本技术的
技术实现思路
和实施例。图1为本技术实施例1结构示意图，表示本技术四相16/12反向串联双凸极电机的结构示意图，本实施方式包括定子、转子，定子位于转子外部，定子包括圆环形的定子铁芯1和定子齿2，转子包括转子铁芯3和转子齿4，定子铁芯1的内圆表面均布有定子齿2，定子齿上绕有集中绕组5，转子铁芯3的外圆表面均布有转子齿4，转子没有任何形式的绕组、永磁体、滑环等，定子与转子之间留有气隙6，定子的轴心线与转子的轴心线相重合，定、转子极数符合Ns = 4m, Nr = 4(m-l)。这里取m = 4，即极对数为16/12四相反向双凸极电机串联接法。当四相绕组全部通以正向电流时，在定子’圆上磁极的极性分布是 NSNSNSNS。由图中可以看出，四相受相邻相的互感电动势的影响完全一致，且磁路全部为短磁路，表现出一致性。对于这种绕组反串的接法，电机需要两相导通而利用相间互感工作， 性能分析比传统—相导通方式要复杂，同时它还表现出比传统单相导通方式略大的出力。 因此对于四相电机采用16/12分布为NSNSNSNS的绕组连接方式对改善电机噪声有帮助。参照图1 图4进一步说明本技术的技术方案。本技术提供的低转矩脉动双凸极电机，其中的定子和转子产生的电磁力可分为切向力和径向力两个分量，切向力分量不是主要的噪声源，在电机与负载联接时采用弹性连接措施可加以避免，而径向力波的阶数η确定了电机径向振动的振型，如图示中虚线表示振动的变形程度，通过正确选择定、转子极数，合理调整电机电磁磁路，从而有效抑制了径向力波对电机径向振动的振型。本技术仅就本技术的一最佳实施例进行详细的描述，但不能理解为对本技术实施的其他方式的限制，凡是在本技术基础上进一步的改进和类似或雷同的方案，均视为是本技术请求保护的范围。权利要求1.低转矩脉动双凸极电机，为双凸极电机，包括电机的定子和转子，其特征是所述的定子布置在所述转子的外部或内部，所述定子包括定子铁芯(1)和数个定子齿0)，所述转子包括转子铁芯(3)和转子齿G)，其中，所述定子铁芯(1)为圆环形，在它的内圆表面均布所述的定子齿O)，在所述定子齿( 上绕有集中绕组(5)，所述转子铁芯(3)的外圆表面均布有转子齿，所述转子上没有绕组、永磁体、和滑环，所述定子与转子之间留有气隙 (6)，所述定子的轴心线与所述转子的轴心线相重合，所述定子与转子的极数关系为定子极数Ns等于4倍的电机相数m，转子极数凡等于电机相数m减1的4倍，即4 (m-1)，以实现减小转矩脉动。2.根据权利要求1所述的低转矩脉动双凸极电机，其特征是所述的电机相数m等于 4，即极对数为16/12四相反向双凸极电机串联接法。专利摘要一种低转矩脉动双凸极电机，为双凸极电机，包括电机的定子和转子，定子布置在转子的外部或内部，定子包括定子铁芯(1)和数个定子齿(2)，转子包括转子铁芯(3)和转子齿(4)，其中，定子铁芯(1)为圆环形，在它的内圆表面均布所述的定子齿(2)，在定子齿(2)上绕有集中绕组(5)，转子铁芯(3)的外圆表面均布有转子齿(4)，留有气隙(6)，所述定子与转子的极数关系为定子极数Ns等于4倍的电机相数m，转子极数Nr等于电机相数m减1的4倍，即4(m-1)以实现减小转矩脉动。本装置通过合理地选择定子和转子的极对数，减小了转矩脉动，不仅改善了双凸极电机的振动和噪声，还合理调整了电磁磁路，降低了铁损和铜损，提高了电机的效率。文档编号H02K1/24GK202260670SQ201120337779公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日专利技术者周红芳, 杨志华, 林云发, 罗昊, 辛懋 申请人:浙江西子富沃德电机有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志华，罗昊，辛懋，周红芳，林云发，
申请(专利权)人：浙江西子富沃德电机有限公司，
类型：实用新型
国别省市：