[发明专利]磁通脉冲电机

说明书

相关申请的交叉引用

本发明是WO-A-02/101907中披露的发明的变型，其整体内容通过引用方式结合于此。

技术领域

本发明涉及无刷式电机。

背景技术

Deodhar R.P.等人的论文“The Flux-Reversal Machine：A NewBrushless Doubly-salient Permanent Magnet Machine”IEEE 1996，(“Deodhar”)中披露了一种机器，包括：

定子；

转子，被安装用于在定子中旋转；

定子的第一和第二极片(pole)；

绕组，其位于定子极片的至少一个上；

转子的至少一对凸极极片；

外护铁，其磁性地结合所述定子极片；以及

内护铁，从所述定子极片中的至少一个开始围绕转子延伸，从而使得在转子旋转过程的一部分期间，转子中的位于转子的相邻极片之间的磁场至少部分地被所述内护铁短路。

永磁体设置在彼此相同的定子极片上。如果该机器被设置成多相构造，则其可仅用作电机。当情况如此时，该机器作为标准磁阻电机来工作。

根据WO-A-02/101907的发明，提供了Deodhar所述类型的电机，其特征在于：

电路，用于为绕组供电以通过驱动使转子旋转；

定子的第一极片，其为整流极并且不使得转子短路；

所述定子的第二极片，其为磁场连接极片(field connectingpole)(12)并且具有所述内护铁；

转子，其被磁化，使得所述转子极片被相反地磁化，所述电路设置有控制装置，用于在定子的整流极中产生交变磁场，以便在转子接近整流极时吸引转子的各极片，而在转子离开整流极时排斥转子的各极片，由于存在多个转子极片，因而在转子每旋转一周期间所述磁场交变的次数等于转子极片的数目；由此

由转子与整流极之间的相互作用所形成的电磁转矩和转子与磁场连接极之间的相互作用所形成的磁阻转矩的组合来驱动转子。

内护铁使得通过转子的磁场发生短路，这提供了低磁阻路径，该路径对施加于转子的转矩具有正面冲击和负面冲击。当开始短路并且转矩施加于该转子时，在经历降低的磁阻时，效果是正面的，但是，当短路停止且施加有等效负转矩时，效果是负面的。这对于整体转矩曲线具有平滑效果，其原因是，负面效果能够被设置成与电机的主驱动“脉冲”相一致。这降低了驱动脉冲的大小，也可将此看成被“转换成”短路磁场的正面效果。

定子极片优选是凸出的。整流绕组可以位于定子的整流极周围。磁场绕组可以设置在磁场连接极的周围。而且，整流绕组和磁场绕组可以是串联的。事实上，磁场绕组可以形成比整流绕组更大的磁场。

优选地，转子的相邻极片的角度范围与内护铁的角度范围基本相同，该角度范围是大约(270/n)°，其中，n是转子极片对的数目。“角度范围”表示一个圆中包括转子的两个所述极片的扇形的角度，或者在内护铁的情形下，是包括内护铁的扇形的角度。

优选地，转子的一个所述极片的角度范围与整流极的角度范围基本相同，并且优选地是大约(90/n)°，其中，n是转子极片对的数目。优选地，转子的所述极片沿其角度范围具有变化的半径，从而所述极片在基本等于(90/n)°的角度α范围上被短路，其中n是转子极片对的数目。当仅存在一对所述极片对时，则所述角度α是大约45°。

优选地，存在以相等数目交替布置在定子周围的整流极和磁场连接极，且转子极片的数目是磁场连接极的数目的两倍。事实上，可以存在两个磁场连接极、两个整流极、和具有两个极片对的十字形转子。在这种情况下，角度α是大约22°。

当转子是具有两个极片对的十字形时，这些极片被交替地磁化。从转矩的观点看，这样的配置是优选的，但是需要具有至少两个开关的电路，以便改变整流极的磁化方向(每旋转一周所改变的次数等于转子极片的数目)。

发明内容

具体地，本发明涉及上述电机的设计中的改进，但是在其他电机中可以具有更广泛的应用。

本发明的目的在于，提供一种电机，在该电机中，转子被永久地磁化，其中，磁体以易于接近的方式定位。

因此，根据本发明提供了一种电机，该电机包括：

定子；

转子，其被安装成在定子中围绕转子轴线而旋转；

定子极片；

位于定子极片上的绕组；

至少一对转子凸极极片，所述转子被磁化以使得转子极片被反向地磁化；