[发明专利]五相开关磁阻电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，具体讲是一种五相开关磁阻电机。

背景技术

传统的开关磁阻电机具有凸极结构的定子和转子，通过简单的运行驱动电路，对定子绕组各相线圈按一定时序依次通电，可产生脉动磁通。转子在脉动磁场中受到磁转矩，并因此转动。由于转子上没有绕组，也没有永磁体，因此电机结构简单、运行可靠，并且可以通过调节驱动电路给各相线圈的通断频率来达到宽范围调速。从而在各种需要调速和高效率的场合均能得到广泛使用。

但是传统的五相开关磁阻电机仍然有以下不足：

第一、传统的五相开关磁阻电机都是集中绕组，相绕阻之间没有互感，运行时磁势不叠加。且运行时平均只有1.5个绕组参与运行，这样就使得电机的性能体积比不高，即同样体积的电机转矩较小。

第二、传统的五相开关磁阻电机通常采用集中绕组，运行时的磁势不叠加，运行时流经绕组的电流较大，铜耗较高，效率较低。

第三、传统的五相开关磁阻电机在低转速的情况下，工作的频率段较低，转动不平稳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服以上技术缺陷，提供一种性能体积比较高、铜耗较低，效率较高并且低转速下运行平稳的五相开关磁阻电机。

本发明的技术解决方案是，提供一种五相开关磁阻电机，它包括定子、转子、定子绕组，所述定子内圆表面上均匀分布有定子齿，所述转子外表面上均匀分布有转子齿，所述定子绕组由五相绕组组成，所述定子齿的齿数为10i，所述转子齿的齿数为10i-4或者10i-6，其中i为大于0的整数，所述定子绕组为双层绕组，所述五相绕组均匀分布在定子中。所述每相绕组均由两个线圈串联构成，每相的两个线圈对称分布在定子中，所述线圈节距为3。

采用以上结构后，本发明五相开关磁阻电机与现有技术相比，具有以下优点：

第一、运行时，平均有2.5个绕组可以参与运行，电机的性能体积比较高，同样体积的电机转矩大。

第二、本电机具有低转速大转矩的性能，也就是相同的转速下，工作的频率段较高，这样也就使流经绕组的电流较小，铜耗小、效率高。

第三、由于定子磁场的同步转速比远大于1，所以在低转速的情况下，相对传统的五相开关磁阻电机，本发明五相开关磁阻电机的工作频段高，转动平稳。

附图说明

附图1是本发明五相开关磁阻电机的结构示意图。

附图2是本发明五相开关磁阻电机的驱动电路的原理图。

附图3是本发明五相开关磁阻电机运行时磁场分布及转子位置情况1的示意图。

附图4是本发明五相开关磁阻电机运行时磁场分布及转子位置情况2的示意图。

图中所示：1、定子，2、转子，3、定子齿，4、转子齿，5、定子绕组，6、定子槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明提供一种五相开关磁阻电机，它包括定子1、转子2、定子绕组5，所述定子1内圆表面上均匀分布有定子齿3，每相邻两个定子齿之间构成一个定子槽6，所述转子2外表面上均匀分布有转子齿4，所述定子绕组5由五相绕组组成，所述定子齿3的齿数为10i，所述转子齿4的齿数为10i-4或者10i-6，其中i为大于0的整数，所述定子绕组5为双层绕组，所述五相绕组均匀分布在定子1中。所述每相绕组均由两个线圈串联构成，每相的两个线圈对称分布在定子1中，所述线圈节距为3。

本发明所提出的五相开关磁阻电机是一个磁阻电机的家族，它们共同的特征是定子中放置绕组的槽数都是10个，即供嵌线的嵌线槽有10个，其有5个相绕，即绕组的利用率是50％。与传统的五相开关磁阻电机所不同的是，本发明所提出的五相开关磁阻电机其定子齿数为10的倍数。即定子齿数为10、20、30、40、50。这种10的倍数齿实际上是在原有的齿上等距地开几个小齿，以此改变磁路。在同一电机中，如果定子齿较多，则转子齿也较多，定子齿的齿数为10i，则转子齿的齿数为10i-4或者10i-6，其中i为大于0的整数，其对应关系如下表所示：