[实用新型]一种低转矩脉动的短磁路开关磁阻电机

说明书

本实用新型涉及开关磁阻电机领域，为克服现有开关磁阻电机转矩脉动大、铁芯损耗高的缺点，提出了一种低转矩脉动的短磁路开关磁阻电机。该电机包括定子和转子两部分；所述定子包括定子铁芯和绕组，所述定子铁芯有16个定子齿；所述转子包括6个转子齿组，每个转子齿组包括1个前转子齿和1个后转子齿；所述前转子齿和后转子齿在转子旋转的正方向设有极靴，在转子旋转的逆方向设有凹槽；在每个转子齿组中，前转子齿和后转子齿之间的轭高为第一轭高；相邻转子齿组之间的轭高为第二轭高，所述第一轭高大于第二轭高。该电机能够从结构上减小转矩脉动、降低铁心损耗，适用于要求电机具有高平稳性和低功耗的领域，如人工心脏泵等领域。

技术领域

本实用新型涉及开关磁阻电机领域，特别是涉及一种低转矩脉动的短磁路开关磁阻电机。

背景技术

开关磁阻电机因结构简单、工作可靠、几乎无需维护的优点，在环境复杂的工业领域中有着良好的适用性；且开关磁阻电机具有启动转矩大、启动电流小、调速范围宽等优点，在工业生产中具有重要地位。

由开关磁阻电机的工作原理可知，开关磁阻电机转子上产生的转矩是由一系列脉冲转矩叠加而成的，由于双凸极结构和磁路饱和非线性的影响，合成转矩不是一个恒定转矩，而是有一定的谐波分量，从而产生转矩脉动，影响了电机的运行性能；目前，大多数开关磁阻电机采用长磁路励磁，电机的磁利用率低、铁芯损耗大，块状转子开关磁阻电机采用短磁路励磁，但是其制造成本较高、转矩脉动也没有得到明显改善。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有开关磁阻电机转矩脉动大、铁芯损耗高的缺点，提出了一种低转矩脉动的短磁路开关磁阻电机，该电机从结构上减小了转矩脉动、降低了铁心损耗，适用于对电机运行平稳性和低功耗均有较高要求的领域，如人工心脏泵等领域。该电机包括定子和转子两部分；所述定子包括定子铁芯和绕组，所述定子铁芯有16个定子齿，所述绕组绕在定子铁芯上；所述转子包括6个转子齿组，每个转子齿组包括1个前转子齿和1个后转子齿。

本实用新型的技术方案还有：所述绕组有八相，包括A相、B相、C相、D相、E相、F相、G相和H相，同相绕组在空间上相隔180度；所述绕组每次导通两相，导通顺序为“A相、B相-D相、E相-G相、H相-B相、C相-E相、F相-H相、A相-C相、D相-F相、G相”；绕组通电后，产生作用于转子齿组的电磁转矩，驱动转子逆时针旋转。

本实用新型的技术方案还有：所述绕组通电后，产生的磁力线从定子铁芯进入转子齿组的前转子齿，然后从该转子齿组的后转子齿返回到定子铁芯，在定子铁芯和转子齿组之间形成短磁路励磁，从而降低铁芯损耗。

本实用新型的技术方案还有：所述前转子齿和后转子齿在转子旋转的正方向设有极靴，在转子旋转的逆方向设有凹槽；所述极靴可缓解边缘磁通效应、降低磁饱和的程度；所述凹槽可减少换相时产生的反向转矩，降低转矩脉动。

本实用新型的技术方案还有：在每个转子齿组中，前转子齿和后转子齿之间的轭高为第一轭高；相邻转子齿组之间的轭高为第二轭高，所述第一轭高大于第二轭高，根据最小磁阻原理，第一轭高大于第二轭高时能够改善磁力线的分布状况，减少漏磁。

本实用新型的有益技术效果是：极靴降低了边缘磁通效应和磁饱和的程度，增强了电机的可靠性；凹槽能够减小反向转矩，降低换相时的转矩脉动，同时增大电机出力；第一轭高大于第二轭高，能够有效减少漏磁，提高电机效率；采用短磁路励磁，降低了铁心损耗。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的总体结构示意图。

图2是本实用新型一个转子齿组的结构示意图。

图中：1为定子，2为转子，3为定子铁芯，4为绕组，5为转子齿组，6为前转子齿，7为后转子齿，8为极靴，9为凹槽，10为第一轭高，11为第二轭高。

具体实施方式