[实用新型]一种能够降低振动噪声的开关磁阻电机结构

说明书

技术领域

本实用新型属于开关磁阻电机技术领域，具体涉及一种能够降低振动噪声的开关磁阻电机结构。

背景技术

开关磁阻电机的定、转子采用双凸极结构，由硅钢片叠压而成，与传统电机不同之处是转子上没有任何形式的绕组、永磁体、滑环等，定子上只有简单的集中绕组，绕组端部较短，因此开关磁阻电机具有结构简单、坚固、成本低、可靠性高等优点，另外开关磁阻电机采用磁阻最小原理工作，驱动电路和控制简单、方便、灵活，易于实现四象限运行，可靠性高。因此开关磁阻电机已经成为交流电机调速系统、直流电机调速系统、无刷直流电机调速系统的强有力的竞争者，在电动汽车、纺织机械、高速电机等领域都得到了广泛的应用。

由于开关磁阻电机采用双凸极结构和采用开关性的供电电源，作用在电机定子和转子上电磁力是不连续的，导致开关磁阻电机定子和转子上的径向电磁力以及切向电磁力都具有明显的冲击特性，从而导致这类电机的振动和噪声较为突出，严重地影响了开关磁阻电机的应用和发展。

为了减小开关磁阻电机中由电磁力冲击性变化引起的径向电磁力及转矩脉动大、振动和噪声高的问题，目前主要是从电机的参数设计、驱动和控制方式上寻找途径，以减小脉动径向力、降低转矩脉动。但是开关磁阻电机内部的电磁力以及转矩脉动的产生机理较为复杂，受许多因素的影响，如电机结构，几何尺寸，转速以及控制策略等等，所以目前所提出的一些措施的效果并不十分理想，此外有些措施还会影响到电机的其它性能。

如公开号为CN203135598U的中国专利公开了一种斜齿开关磁阻电机，其只是在定子极齿采用了斜齿。这种定子斜齿结构虽然增加了定子的强度，但电机工作时磁极的有效工作面积减小，电机单位体积的功率下降。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种能够降低振动噪声的开关磁阻电机结构，能够平滑开关磁阻电机运行过程中作用在转子及定子表面上的电磁力，从而达到减小开关磁阻电机振动和噪声的目的。

一种能够降低振动噪声的开关磁阻电机结构，包括：转轴、定子铁芯和转子铁芯，所述的转子铁芯套装于转轴上，所述的定子铁芯各磁极上绕置有定子绕组；所述定子铁芯上的磁极以及转子铁芯上的磁极均相对于轴向倾斜。

所述定子铁芯上的磁极以及转子铁芯上的磁极均采用斜磁极，且具有相同的倾斜方向和倾斜角。

所述定子铁芯上的磁极以及转子铁芯上的磁极均采用人字形磁极，所述的人字形磁极左右两部分结构对称，且磁极左右两部分相对于轴向具有相同的倾斜角，不同的倾斜方向。

进一步地，所述定子铁芯上的斜磁极或人字形磁极的周向角不小于定子铁芯上两磁极间的周向角；由于每一段在周向上都有一个角度的移动，从而能够减小电磁力的周向脉冲特性，所以会减小电机的振动和噪声。

进一步地，所述转子铁芯上的斜磁极或人字形磁极的周向角不小于转子铁芯上两磁极间的周向角；由于每一段在周向上都有一个角度的移动，从而能够减小电磁力的周向脉冲特性，所以会减小电机的振动和噪声。

进一步地，所述的转子铁芯与转轴可做成一体式实心结构。

所述的转子铁芯紧固在机座中，且通过轴承及端盖将转子铁芯与机座相连。

本实用新型开关磁阻电机结构除了用在双凸极的开关磁阻电机外，也可以用于其它磁阻类电机，如定子永磁混合励磁的双凸极电机以及电励磁混合励磁的双凸极电机等双凸极结构的电机中。

本实用新型开关磁阻电机结构不仅能够减小开关磁阻电机中径向电磁力在周向以及切向力的脉动，而且定子和转子上的斜磁极还增强了电机定子及转子的刚性，提高了电机的抗振能力，此外由于磁极的有效面积增大，也会进一步提供电机单位体积的功率。

附图说明

图1(a)为传统定子/转子为6/4直磁极的开关磁阻电机结构的剖面图。

图1(b)为传统定子/转子为6/4直磁极的开关磁阻电机结构转子磁极在转子表面上的形状示意图。

图2(a)为本实用新型定子/转子为6/4斜磁极的开关磁阻电机结构的剖面图。

图2(b)为本实用新型定子/转子为6/4斜磁极的开关磁阻电机结构转子磁极在转子表面上的形状示意图。

图3(a)为本实用新型定子/转子为6/4人字形磁极的开关磁阻电机结构的剖面图。

图3(b)为本实用新型定子/转子为6/4人字形磁极的开关磁阻电机结构转子磁极在转子表面上的形状示意图。

具体实施方式