[发明专利]交流连续转矩永磁开关磁阻电动机及其激励控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及开关磁阻电动机技术领域，尤其涉及一种交流连续转矩永磁开关磁阻电动机及其激励控制方法。

背景技术

传统开关磁阻电动机是由叠片铁芯构成电机的转子凸极，而电动机定子仍采用励磁线圈和叠片铁芯结构成凸极，当励磁线圈中输入激励电流，在定子铁芯上则感生出磁极，该感生磁极对设置在转子上的凸极形成磁力矩。当按一定时序，依次对呈圆周分布的定子励磁线圈输入激励电流，定子感生磁极也依次对转子上永磁体形成磁力矩，进而推动转子向一个固定方向转动。此类开关磁阻电动机是按相序来控制的，所以每个动作周期内只有一对定子感生磁极对转子上凸极形成磁力矩，与此同时，定子其它感生磁极不呈现磁极性，也不会对转子上凸极产生磁力矩，因此转子凸极与定子感生磁极之间的磁力转矩是脉动式不连续的，此类开关磁阻电动机的设备利用率是较低的。

发明内容

本发明的目的是遵循双凸极开关磁阻电动机“磁阻最小”这一基本原理，在转子上设置“永磁体凸极对”和在定子上设置彼此磁隔离的“励磁凸极对，以缩短励磁定子凸极与转子永磁凸极之间的闭合磁路和消除励磁相之间的干扰以及提高电磁转换效率为设计目标，对传统双凸极开关磁阻电动机的进行合理有效地全新设计。

本发明的另一个目的是针对所提供的新型结构永磁开关磁阻电动机，采用全新的激励控制方法，使得该永磁开关磁阻电动机运转过程中，始终保持有不止一相定子励磁凸极对与转子永磁凸极对相互处于有磁力矩作用状态，从而获得更大的效能比和连续转矩。

为实现上述目的，本发明的技术方案是，该交流连续转矩永磁开关磁阻电动机，其构成包括有定子、转子、电动机壳体，其特征在于：所述定子由若干励磁凸极对构成，励磁凸极对以电动机转动轴为对称轴，沿同心圆环状对称均衡设置，各励磁凸极对之间彼此呈磁隔离状态，所述转子由若干永磁凸极对构成，永磁凸极对以电动机转动轴为对称轴，沿同心圆环状对称均衡设置，相邻永磁凸极对的凸极磁极性相异，转子上永磁凸极对的凸极轴向厚度与定子上励磁凸极对的凸极轴向厚度相同，且转子旋转时，由转子上永磁凸极对各凸极形成的垂直于转动轴的旋转立面与定子励磁凸极对各凸极所构成的垂直于转动轴的立面重合，且任意一个转子永磁凸极对两个凸极的径向中心线能与任意一个定子励磁凸极对两个凸极的径向中心线分别对应地重合。

在上述交流连续转矩永磁开关磁阻电动机技术方案中，所述励磁凸极对由叠片铁芯和励磁线圈构成，励磁线圈绕制于叠片铁芯外围，叠片铁芯伸出励磁线圈的两端部分形成两个凸极，当励磁线圈中输入同一方向电流时，这两个凸极的磁极性相异；所述永磁凸极对由两个永磁体与一个导磁体构成，导磁体一端连接一个永磁体的N极，导磁体的另一端连接另一个永磁体的S极，形成了有一个S极和一个N极的永磁凸极对；或者所述永磁凸极对由一个永磁体与两个导磁体构成，在该永磁体N极处连接一个导磁体，在该永磁体S极处连接另一个导磁体，这样，也形成了有一个N极和一个S极的永磁凸极对。

在上述交流连续转矩永磁开关磁阻电动机技术方案中，所述定子上的励磁凸极对数量为6个或8个或10个或12个或14个或16个或18个，与上述定子上励磁凸极对择一选定数量一一对应的转子上的永磁凸极对数量为4个或6个或8个或10个或12个或14个或16个。