[发明专利]一种带有分块转子的开关磁阻电机

说明书

技术领域

本发明属于磁阻电机技术领域，特别涉及一种带有分块转子的开关磁阻电机。

背景技术

现如今，电动机应用于各大领域，如工业设备、家用电器和电动汽车等。根据市场需求，提高了对电机的要求，与此同时，对开关磁阻电机的要求也随之提高了。由于开关磁阻电机转矩脉动和噪声大，输出转矩低等缺点，因此，开关磁阻电机的市场占有率被忽略了。为了与其它种类的电机竞争，现有存在的问题必须得以解决并且展示出开关磁阻电机的优点。通过智能控制和优化电机的结构尺寸可以有效的降低电机的转矩脉动，除此之外，更要提高电机的效率。与其它电机一样，开关磁阻电机也遵守机电能量守恒定律，电机的磁路系统对电机的能量转化发挥着重大的作用。应用一个好的磁性材料和降低磁通路径有利于减少电机的能量损耗。

传统12/8结构的开关磁阻电机磁通路径较长，且转子是凸极结构，并在电机转动换相期间会发生磁通逆转，致使电机的输出转矩降低、铁耗增加，风摩损耗增加，以及效率降低等等。传统分块定子开关磁阻电机，其开关损耗大，转子受到不平衡力；而传统分块转子开关磁阻电机，其绕组采用分布绕组，导致电机绕组端部增长，铜耗增大。因此，在电机结构的设计过程中，如何增大电机的输出转矩，降低损耗、提高输出效率成为电机设计的较大障碍。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种带有分块转子的开关磁阻电机，其结构简单、设计合理、便于安装和实施。

本发明所采用的技术方案是：一种带有分块转子的开关磁阻电机，包括壳体、定子和转子，其技术要点是：所述的定子上交替的设置有励磁极和辅助极，励磁极的宽度是辅助极宽度的2倍，缠绕有励磁线圈的径向相对的两个励磁极以串联的方式分别构成A相绕组、B相绕组及C相绕组；

所述的转子包括多个独立的转子体和非导磁体，各转子体固定在非导磁体上表面，且各独立的转子体和与它相邻的励磁极、辅助极形成独立的磁通回路。

所述的非导磁体和转子体构成的转子截面为圆形。

所述的非导磁体材质为铝。

导体设置在定子齿槽内。

本发明的优点及有益效果是：该带有分块转子的开关磁阻电机，转子由多个独立的、离散的转子体组成，转子体固定在非导磁体上表面，且各独立的转子体和与它相邻的励磁极、辅助极形成独立的磁通回路,该转子机构是将一系列离散的转子体镶嵌在铝质的非导磁体表面，使每个转子与转子之间的电磁隔离，使转子在任何位置下，电机的磁通路径都是最短的。相比于长磁通路径，短磁通路径的电机更易于降低磁动势。电机的转子不是凸极结构，而是圆形结构，有利于降低风摩损耗，具有输出转矩大，电磁利用率高，铁心损耗小的优点。由于采用短磁通路径，在定子和转子中，磁通无逆转，在电机转动换相过程中，具有不会产生负转矩的优点。电机采用集中绕组，电机匝数减少，同一输入条件下，电机铜耗小、铁心损耗小、输出转矩大，所以电机的输出效率高。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例带有分块转子的开关磁阻电机的转子和定子结构示意图；

图2为本发明实施例A相绕组磁通路示意图；

图3为本发明实施例中本发明开关磁阻电机与传统开关磁阻电机的输出转矩对比示意图；

图4为传统开关磁阻电机铁心损耗示意图；

图5为本发明实施例的开关磁阻电机铁心损耗示意图；

图中序号说明如下：1定子、1-1励磁极、1-2辅助极、2转子、2-1转子体、2-2非导磁体、3电机轴。

具体实施方式

下面结合附图1～5和具体实施方式对本发明作详细说明，以下描述仅作为示范和解释，并不对本发明作任何形式上的限制。

本实施例的带有分块转子的开关磁阻电机，如图1所示，包括壳体、定子1和转子2，定子1固定在壳体上，电机轴3通过转子2中心带动转子运动。定子1上交替的设置有励磁极1-1和辅助极1-2，共计12个，励磁极1-1的宽度是辅助极1-2宽度的2倍，缠绕有励磁线圈的径向相对的两个励磁极以串联的方式构成一相，即在励磁极1-2上的绕组P_A1和P_A2串联成A相绕组，P_B1和P_B2串联成B相绕组，P_C1和P_C2串联成C相绕组。

转子2包括8个独立的转子体2-1和非导磁体2-2，其中，转子体2-1和非导磁体2-2构成的转子截面为圆形，非导磁体2-2为铝制。