[实用新型]一种分布式多驱动单元的开关磁阻电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种开关磁阻电机，特别指一种含多个分布式多驱动单元的开关磁阻电机。

背景技术

随着当前石油资源短缺和环境污染的加剧，电动汽车的发展日益受到人们的重视。电动汽车具有高效率、低排放的特性。其次电动汽车的转矩响应迅速、加速快，电机可以分散配置易如实现四轮独立驱动和四轮转向，它还可以实现再生制动和能量回收，提高电动汽车制动的安全性和可靠性。

目前，作为电动汽车的驱动系统及电机有很多，开关磁阻电机调速系统因其结构简单、整个系统具有效率高、可控参数多、启动电流小、启动转矩大等特点，是极具发展潜力的电动车驱动系统之一。

整个开关磁阻电机调速系统包括双凸极的开关磁阻电机、功率变换器、位置传感器、控制器四部分，是一种新型的变速拖动系统，其调速性能兼有异步电动机变频调速和直流电动机调速宽的优点。

开关磁阻电机调速系统虽然具有很好的调速性能，但也存在许多问题。就目前的发展水平而言，开关磁阻电机存在的主要缺点有：1、转矩脉动较大，由转矩脉动导致的噪声问题较为突出；2、系统可靠性仍然不高。现用的开关磁阻电机虽然各相能独立工作，可靠性及安全性较普通异步电机有所提高，但真正一旦缺相运行，则会导致噪声猛增，转矩及转速会急剧下降，甚至无转矩输出，导致整个系统无法运行。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种转矩脉动小，噪音小，大大提高了电池的安全性和稳定性的开关磁阻电机。

本实用新型采用的技术方案是：一种分布式多驱动单元的开关磁阻电机， 包括控制器、开关磁阻电机及位置检测器，其特征在于：所述开关磁阻电机的定子含有2对或2对以上径向相对的磁阻单元，每个磁阻单元与其径向相对的磁阻单元构成一个驱动单元，每个驱动单元分别由不同的控制器控制，由不同的电池组供电，其中磁阻单元是由相邻的不同相磁极及绕组组成。

所述的定子、转子在沿电机轴线长度方向上包含2个或2个以上的定子、转子铁芯。

本实用新型在其中一相的定子上还加装有副绕组，副绕组两端通过充电功率模组连接市电。

本实用新型利用开关磁阻电机定子铁芯的双凸极多极式结构，利用轴向切分和径向切分的方法，通过增加定子、转子硅钢片的极数，及在电机轴向长度方向安装多个定子铁芯的办法，以增加电机的磁极数和驱动单元的数目。用多个控制气独立驱动圆周方向180?对称的磁阻单元，每个磁阻单元与其径向相对的磁阻单元构成一个驱动单元，每个驱动单元每既可独立工作，也可以多单元同时工作，实现对电动车的多缸驱动，这大大提高了开关磁阻电动机调速系统的可靠性。同时因每个驱动单元对应不同的电池组，这样将电动机的电池组化整为零，避免了电池的成组效应，大大提高了电池组的安全性和稳定性。

另外，由于电动汽车要上路，首先得解决充电、储电的问题。由于给电动汽车快速充电需要瞬时强大的功率电力，常规电网设施无法满足，必须使用专用的充电站、充电桩。而电动汽车充电站网难以短期建设，主要原因是必须要建专用充电网络，耗资巨大，非一朝一夕能实现。因此不能方便充电，也成为电动汽车走入寻常百姓人家的一大难题。本实用新型在每相定子上除装有集中绕组外，还装有副绕组。副绕组两端通过充电功率模组配置市电电压。通过定子集中绕组及副绕组的藕合，产生相当于变压器的功能，从而解决了电动车充电的问题，不需使用专门的充电桩，只需接入普通的民用电网就可给汽车充电。

本实用新型通过使用以上的技术方案，可达到以下有益效果：

1、本实用新型开关磁阻电机每两个径向相对的磁阻单元构成一个驱动单元，每个驱动单元分别由不同的控制器控制。相互独立工作，可实现对电动车的多缸驱动。当一个单元发生故障时，只需停止该单元工作，电动机除总输出功率有所下降外，并无其它影响，这大大提高了开关磁阻电动机调速系统的可靠性。而普通的开关磁阻电机，当一相出现故障或缺相运行，则会导致噪声猛增，转矩及转速会急剧下降，甚至无转矩输出，导致整个系统无法运行。

2、由于开关磁阻电机的定子、转子为双凸极多极结构，并且一台电机可安装多个定、转子铁芯，这样可很方便地增加电动机定转子铁芯的磁极数目，利用多单元驱动电机工作。通过改变不同驱动单元的工作时序，让不同驱动单元输出转矩大小互补从而使电机的转矩脉动减小，运转噪音减小。同时将电动车的电池组分成多个单元，有效避免成组效应，极大提高了电池组的安全性和稳定性。在不影响电机功率密度情况下，电机可工作在安全电压下，即使出现意外情况，也能确保乘客的安全。