[发明专利]横向磁通多相磁阻电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁阻电机，具体涉及一种多相磁阻电机。

背景技术

传统的多相永磁同步电机的结构，如图1所示；该电机的电枢绕组为分布绕组，组成绕组所需要的线圈数量多，绕组的各相绕组端部相互交叉，绕组端部长，铜耗大；绕组绝缘复杂，制造成本高。由于相与相之间都存在磁耦合，这一方面会因互感的存在影响电流的控制精度；另一方面也会因每一相绕组通电产生的磁通所经过的磁路较长而使定子铁耗较大，从而限制了电机效率的进一步提高。同时，由于永磁体位于转子上，使转子的结构强度与允许温升受到限制，制约了电机的应用领域。

发明内容

本发明为了解决传统多相永磁同步电机存在的相与相之间存在磁耦合，影响电流的控制精度的问题，而提出的横向磁通多相磁阻电机。

横向磁通多相磁阻电机，它由定子和转子组成；所述定子与转子之间留有气隙；

转子由转子架和多个转子齿组成；所述多个转子齿均匀地设置在转子架的外圆周面上；所述转子架和转子齿为一体式结构；

定子由机壳和m个相电枢单元组成，m为所述磁阻电机的相数，m≥3；

所述机壳采用圆筒形机壳；所述m个相电枢单元沿轴向依次排列在机壳内，所述每个相电枢单元沿圆周方向依次错开360°/m电角度；

所述每个相电枢单元由单元电枢铁芯、电枢线圈和2n个永磁体组成；所述n为正整数；所述单元电枢铁芯由第一铁芯段、第二铁芯段和第三铁芯段构成，所述三个铁芯段均采用圆环形铁芯段且外径均相同；

所述三个铁芯段沿轴向依次紧密排列在圆筒形的机壳内，所述三个铁芯段的中心轴线位于同一轴线上；

位于第一铁芯段和第三铁芯段之间的第二铁芯段的内径大于第一铁芯段的内径和第三铁芯段的内径；

所述第一铁芯段与第三铁芯段的内径相同；

所述电枢线圈采用圆环形电枢线圈，所述电枢线圈嵌放在第一铁芯段、第二铁芯段和第三铁芯段之间形成的环形空间内；

所述2n个永磁体均采用径向充磁或平行充磁的瓦片形永磁体；

所述2n个永磁体均分为2组；所述一组永磁体沿圆周方向按照N极与S极依次相间固定排列在第一铁芯段的内表面上；所述另一组永磁体沿圆周方向按照S极与N极依次相间固定排列在第三铁芯段的内表面上；

所述装设在第一铁芯段上的永磁体与装设在第三铁芯段上的永磁体沿第二铁芯段剖面对称轴对称排列，并且极性相反；

装设在同一铁芯段上沿圆周方向每相邻两块永磁体之间的极距τ_m与沿圆周方向排布的转子齿的齿距τ_p之间满足关系2τ_m＝τ_p。

横向磁通多相磁阻电机，它由定子和转子组成；所述定子与转子之间留有气隙；

转子由转子架和多个转子齿组成；所述多个转子齿均匀地设置在转子架的外圆周面上；所述转子架和转子齿为一体式结构；

定子由机壳和m个相电枢单元组成，m为所述磁阻电机的相数，m≥3；

所述机壳采用圆筒形机壳；所述m个相电枢单元沿轴向依次排列在机壳内，所述每个相电枢单元沿圆周方向依次错开360°/m电角度；

所述每个相电枢单元由单元电枢铁芯、电枢线圈和2n个永磁体组成；所述n为正整数；所述单元电枢铁芯由第一铁芯段、第二铁芯段和第三铁芯段构成，所述三个铁芯段均采用圆环形铁芯段且外径均相同，

所述三个铁芯段沿轴向依次紧密排列在圆筒形的机壳内，所述三个铁芯段的中心轴线位于同一轴线上；

位于第一铁芯段和第三铁芯段之间的第二铁芯段的内径大于第一铁芯段的内径和第三铁芯段的内径；

所述第一铁芯段与第三铁芯段的内径相同；

所述电枢线圈采用圆环形电枢线圈，所述电枢线圈嵌放在第一铁芯段、第二铁芯段和第三铁芯段之间形成的环形空间内；

所述第一铁芯段的内圆周面和第三铁芯段的内圆周面分别沿圆周方向均匀开设有多个轴向永磁体槽；所述第一铁芯段和第三铁芯段的永磁体槽数量相同；

所述2n个永磁体均采用径向充磁或平行充磁的瓦片形永磁体；

所述2n个永磁体均分为2组；所述一组永磁体分别固定设置在第一铁芯段的每个永磁体槽内；所述另一组永磁体分别固定设置在第三铁芯段的每个永磁体槽内；

所述装设在第一铁芯段上的多个永磁体的充磁方向相同，均为指向圆心方向或背离圆心方向；

所述装设在第三铁芯段上的多个永磁体的充磁方向相同，均为指向圆心方向或背离圆心方向；