[发明专利]混合短磁路开关磁阻电机及其转子结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机，尤其涉及一种混合励磁的短磁路开关磁阻电机及其转子结构。

背景技术

开关磁阻电机是一种新型调速电机，调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代无极调速系统。它的结构简单坚固，调速范围宽，调速性能优异，且在整个调速范围内都具有较高效率，系统可靠性高。

通常开关磁阻电机包括一个安装在机座内的定子和一个相对于定子旋转的转子，定子和转子上有按照一定间距间隔开的突出磁极，定子和转子的磁极数以一定的规律相对放置。当转子试图旋转到使磁路磁阻最小化的位置或定子绕组电感最大化的位置时，开关磁阻电机就会有磁阻力并产生转矩。

当定子相对相位绕组通以电流，就会定子磁极内建立磁场，当转子在这个磁场下旋转时，由于磁路磁阻的变化，转子上将产生力，而这个力并不是全部为有效力(对于旋转式电机，有效力为沿圆周切线方向之力)，这个力分为径向力和旋转力(此处以“旋转力”表示圆周切线方向的力)，在这个力中，只有圆周切线方向的旋转力用以工作，驱动转子旋转，而径向力对转子的工作并没有贡献。

为提高开关磁阻电机的体积能量比，中国发明专利：短磁路混合励磁开关磁阻电机(专利申请号：200510010551.7)和混合励磁分块定、转子开关磁阻电机(专利申请号：201010102546.X)分别采用混合励磁磁路的方式，其中在所述专利申请号为201010102546.X的发明专利中采用分段定子式混合短磁路形式的技术方案来减少磁路损耗，该发明虽利用了短磁路，但是由于线圈安装在定子轭上，使得漏磁增加，另外，这两种技术方案虽然采用了短磁路，却都没有考虑到对磁路的处理，而且永磁体放置于槽口，存在消磁或者充磁的现象，影响到电磁的使用寿命，进而影响到电机的性能，本质上，和传统开关磁阻电机的工作方式基本一样，都具有径向力和旋转力之比偏大的问题，而过大的径向力会造成严重的振动与噪声问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种混合短磁路开关磁阻电机及其转子结构，以提高旋转力、减小径向力、降低制造成本、提高容错能力。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种混合短磁路开关磁阻电机，包括有定子部分、转子部分和励磁绕组，其中所述定子部分包括多个定子段及放置在各个定子段间的第一永磁体，各个定子段两侧的第一永磁体极性相反；励磁绕组放置于各个定子段的定子槽中；

转子部分包括转子体、安装在转字体上的多个环形转子段以及第二永磁体，该第二永磁体放置在环形转子段与转子体的安装部位的开口处，并与环形转子段轭部形成回字形结构；

当空载时，定子部分的第一永磁体和转子部分的第二永磁体产生的磁场分别通过转子段和定子段形成回路，不产生工作力；当负载时，励磁绕组通电，产生磁通，迫使定子部分第一永磁体产生的磁场改道通过转子形成回路，磁通通过转子段时，破坏转子段上固有的第二永磁体的闭合回路，一部分与转子段上的第二永磁体产生的磁通形成闭合回路，同时产生旋转力。

其中，各个定子段槽口放置有抗磁性材料制成的隔磁块。

其中，定子段可为C型定子段或其他类型的定子段。

其中，定子段及环形转子段均可由软磁材料制作的薄片叠压而成。

其中，转子体可采用抗磁性材料制成。

一种混合短磁路开关磁阻电机的转子结构，其包括：

转子体；

安装在该转字体上的多个环形转子段以及第二永磁体，该第二永磁体放置在环形转子段与转子体的安装部位的开口处，并与环形转子段轭部形成回字形结构。

其中，环形转子段可由软磁材料制作的薄片叠压而成。

其中，转子体可采用抗磁性材料制成。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：