[实用新型]一种并列结构开关磁阻电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种开关磁阻电机，具体而言是一种并列结构开关磁阻电机。 

背景技术

“开关磁阻电机（Switched reluctance motor）”一词源于美国学者S.A.Nasarl 1969年所撰论文，它描述了这种电机开关性和磁阻性这两个基本特征。开关磁阻系统具有以下明显的优点： 

（1）电机结构简单、坚固，制造工艺简单，成本低，转子仅由硅钢片叠压而成，可工作于极高转速；定子线圈为集中绕组，嵌放容易，端部短而坚固，工作可靠，能适用于各种恶劣、高温甚至强震动环境。

（2）损耗主要产生于定子，电机易于冷却 ；转子无永磁体，可允许有较高的温升。 

（3）起动转矩大，低速性能好，无异步电动机在起动时所出现的冲击电流现象。 

（4）调速范围宽，控制灵活，易于实现各种特殊要求的转矩——速度特性；在宽广的转速和功率范围内都具有高效率。 

由于上述突出优点，开关磁阻电机正成为交流电机调速系统、直流电机调速系统和无刷直流电机调速系统的强有力竞争者。目前，主要有以下几种常见的开关磁阻电机： 

（1）四相8/6极开关磁阻电机

请参见附图1，附图1为四相8/6极开关磁阻电机的剖面示意图，当定子1的一相电枢绕组3通入电流产生磁场时，磁场在电枢绕组3、气隙4及转子磁钢2中不对称分布，磁场发生了扭曲。由于开关磁阻电机的转矩是磁阻性质，其运行原理遵循“磁阻最小原理”：磁通总是要沿磁阻最小的路径闭合。因此，磁场扭曲而产生切向磁拉力，从而能使转子转动。请参见附图2，附图2为四相8/6极开关磁阻电机在某一瞬间的磁场分布情况，可以看出磁场扭曲产生了磁拉力。

该种电机的缺点是：①结构较6/3极开关磁阻电机复杂；②槽空间较小，为减小绕组铜耗和散热增加了难度；③定子和转子的级数都较多，降低了电机的机械强度，不利于电机在强震动的环境工作。 

（2）两相4/2极开关磁阻电机 

请参见附图3，附图3为常规的两相4/2极开关磁阻电机的剖面示意图，这种形式的开关磁阻电机在定子31、转子磁极中心线对齐位置和定、转子磁极中心线不对称位置都不具备自动起动能力，同时也存在较大的转矩“死区”。

请参见附图4，附图4为阶梯气隙不规则的两相开关磁阻电机的剖面示意图，与附图3的常规电机相比，阶梯气隙不规则的电机在不对齐位置下的转矩“死区”明显减小。 

请参见附图5，附图5为涡轮式转子两相4/2极开关磁阻电机的剖面示意图，与附图3的常规电机相比，涡轮式转子51的电机可以获得比较平滑而连续的电磁转矩，减小了因电机转矩脉动较大造成的噪声等。 

上述三种两相4/2极开关磁阻电机虽然结构简单、机械强度大，但都不具有自主起动的能力。 

（3）三相6/2极开关磁阻电机 

 请参见附图6，附图6为三相6/2极开关磁阻电机的剖面示意图。可以看到，为了减小转矩“死区”，转子61也采用了阶梯气隙。

虽然三相6/2极电机结构简单、机械强度大，但还是无自主起动能力。 

根据上述情况我们可以看出，现有的电机无法同时满足机械强度大且具有自主起动能力。 

因此，我们需要一种同时满足机械强度和具自主起动能力的电机。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种并列结构6/3极开关磁阻电机。 

为了解决上述问题本实用新型的技术方案是这样的： 

一种并列结构开关磁阻电机，包括定子、转子和转轴，所述定子包括：定子铁芯、形成于所述定子铁芯内表面的定子凸极和定子凹槽、及环绕于所述定子凸极的电枢绕组； 所述转子包括：转子铁芯、形成于所述转子铁芯中部的轴孔、形成于所述转子铁芯外表面的转子凸极和转子凹槽；所述开关磁阻电机设有两个所述转子；所述两个转子均通过轴孔嵌套在所述转轴上。

在本发明一实施例中，所述两个转子在轴向上具有空气间隙。 

在本发明一实施例中，所述开关磁阻电机满足6K/3K结构，K为1。 

在本发明一实施例中，所述定子铁芯和转子铁芯由硅钢片叠压而成。 

在本发明一实施例中，所述转子铁芯上无绕组。 

在本发明一实施例中，所述两个转子的转子凸极在轴向上错开。由于两个转子极在轴向上相互错开了一定的角度，故它们不可能都处于转矩“死区”（转矩为零）的位置。