[发明专利]采用“双”单极结构的旋转电机

说明书

单极性电机，其特征在于：它采用双结构，转子和定子同时都是单极性的，并且它包括一堆简单的单极定子对，构成单相的基本电机，或者以反相方式来构成基本电机，所述基本电机由交流供电；转子共用于所有定子且是无源的，它可全部或部分由铁磁性材料制成。

本发明涉及采用“双”单极结构的旋转电机，尤其涉及旋转电极，它包括定子以及环绕着定子相同旋转轴旋转的转子，且安装在一个壳体内，至少定子或转子包括至少一个由磁轭环磁体所支撑的环形励磁线圈，其中磁轭环磁体包括等间距彼此角度错开的至少两个磁极，这些磁极由固定所述环形磁轭的支架形成并和平行于所述轴线交迭。

众所周知，有两种单极性的电机：

·单极性定子的电机，其中定子由各个独立的相构成且各自构成由交流供电的单极性电机，而转子具有常规的共面结构；

·单极性转子的电机，其中定子具有常规的共面结构，而转子具有单极结构，其磁励绕组物理连接着定子并由直流供电。

现有技术：由交流供电的简单单极性定子电机。

作为一个例子，专利申请FR2809240和FR2828027公开了简单单极性定子电机的结构和操作。此外，专利申请FR1001805、FR 1001806和FR1001807公开了改进的简单单极性电机，它具有交流供电的单极性定子和共面的转子。

图1示出了现有技术中简单单极性的结构，该结构具有八个磁极，一个三相爪形定子和一个表面含磁铁的转子。应当指出的是：

·一种形式可以包括具有嵌入磁铁的转子；

·另一种形式可以包括一个具有任意数量(大于或等于1)相的多相定子；

·另一种形式可以包括翻转的外部转子。

如图1所示实施例包括三个相同的的的定子c1、c2和c3，构成一个简单的三相单极性电机c0的。在本文中，所述定子c1、2和c3当它们分别与绕组c4、c5和c6装配成一体时构成一相。这些圆片所具有的各相彼此之间偏移约30°机械角。在图1所示的实施例中，角c10大致为30°，角c11大致为60°。角c10大致对应于旋转电机的第三电角度，所述电角度等于360°(1转)除以电极对的对数(在该八极情况下对数为4)。角c11基本上两倍于角c10。

这些角的偏移量可根据应用而不同，但这些变化都在现有技术范围之内，特别是应用于其它旋转电机的结构。但它们仅用于优化最终的电机。在图1所述八个磁极的实施例中，所述电机的两相形式仅仅只包括两个定子c1和c2且两者之间的偏移角度c10＝45°。相位或各个定子之间的角偏移量的计算规则属于现有技术中的一部分。在多相形式中，一般电源相位的数目至少等于转子c1、c2、c3的数目。

在图1所示的实施例中，定子c1、c2和c3具有爪形结构，其特征在于，定子线圈，分别标注为c4、c5和c6，在转子旋转X/Y c12的平面上呈现出明显的凹凸现象。所述凹凸可以通过扭曲定子的齿所获得，正如专利FR2809240所公开的；或通过环绕线圈c4、c5和c6所获得，正如专利FR2 828027所公开的。

在如图1和图2所示的另一巧妙的实施例中，极的数目等于28，定子c1、c2和c3都以同样的方式b10装配而成，由两个相同的圆片b1和b2紧扣着线圈b3。所述圆片可根据专利FR2828027的指导组装在一起，使得它们的齿b4和齿b5成基本等距离的。圆片b1设置在圆片b2上，如箭头b7所示。在圆片b1和b2之间的接触区域b30必须适当地设置，从而避免在接触区域中产生所不希望的磁隙。该接触区域b30的形状可能不包括沿着X/Y c12的共面平面，但可采用任意的其它形式，例如凹凸或锯齿，并允许以相对于所述圆片b1和b2角度位置固定。圆片b2相对于圆片b1有角度偏移。在图2所示定子的情况下，所述固定角度b6大致是电角度的一半，即图2所示的14对磁极的相邻磁极间角度为12.857°。