[实用新型]四相分块转子极电励磁双凸极电机

说明书

本实用新型涉及一种四相分块转子极电励磁双凸极电机，定子铁芯上设有12个均匀分布的凸极定子极，12个凸极定子极根部极宽一致，顶部向外拓宽形成极弧结构，极弧结构宽度的角度为22°，转子铁芯为9个扇形分块转子极，扇形顶部宽度的角度为32°，底部宽度的角度为17°。定子极上绕有一套电枢绕组和一套励磁绕组。励磁方式采用分布励磁，励磁绕组均匀分布在每个定子极上，产生的磁路对称，解决了集中励磁方式下，四相磁链不对称、不平衡电磁力问题和转矩脉动大等问题。本实用新型的转子采用分块结构，相对传统结构双凸极电机，磁通最大值更大。该电机外接四相桥式电流构成直流发电机，具有可靠性高、调压方便、能长期运行的特点。

技术领域

本实用新型涉及一种双凸极电机，尤其是一种电励磁双凸极电机。

背景技术

双凸极电机属于变磁阻电机的一种，其原理是借助定子和转子的凸极，使电机的磁导随转子的运动而不断变化而产生电动势。双凸极电机由于其结构简单、工作可靠、能在恶劣条件下运行，在航空航天领域越来越受到重视，其构成的起动/发电机不仅可用作直流电源，也可以用于变速恒频电源的变频交流发电机。近年来，双凸极电机在新能源发电、车辆驱动系统和燃油泵系统中的应用也越来越广泛。电机的结构和制造工艺都非常简单，可靠性高，成本低，特别适用于高速运行，双凸极电机的这些优点使其具有良好的应用前景。

传统双凸极电励磁电机的转子齿一般采用上下等宽的传统齿型凸极结构，并通过加宽转子极弧宽度来优化电机的性能。但是其仍然存在电机磁通路径较长，转矩脉动大、噪声大，损耗大等、效率低等缺点。因此，在电机结构的设计过程中，如何增大转矩，降低转矩脉动和损耗成为需要解决的难点问题。

发明内容

本实用新型在传统的电励磁双凸极电机的基础上，针对其存在的缺点和不足，提出了一种四相分块转子极电励磁双凸极电机，采用分块转子极结构解决了传统电励磁双凸极电机转矩脉动大、转子铁芯质量大、损耗高等问题，能够有效减小磁通路径长度，增大磁通量，提高转矩，降低转矩脉动和损耗。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种四相分块转子极电励磁双凸极电机，包括定子铁芯、转子铁芯，所述定子铁芯上设有12个均匀分布的凸极定子极，12个凸极定子极根部极宽一致，顶部向外拓宽形成极弧结构，极弧结构宽度的角度为22°，可减小磁通路径上的磁阻；所述转子铁芯为9个扇形分块转子极，扇形顶部宽度的角度为32°，底部宽度的角度为17°。

每个所述凸极定子极上绕有一套电枢绕组和一套励磁绕组。

所述励磁绕组为分布励磁，可避免集中励磁相磁路不对称，电机电枢绕组损耗和整流桥损耗分布不均，输出电压脉动。

每个所述凸极定子极上的电枢绕组，采用单齿绕组方式，可降低电枢绕组的长度和铜损。

本实用新型的四相分块转子极电励磁双凸极电机采取以上技术方案，具有以下有益效果：

(1)结构简单，采用分块转子结构，磁通路径短；

(2)转矩有所提高且转矩脉动小；

(3)增加了电机的相术，具有一定的容错性；

(4)转子铁芯质量小，提高了双凸极电机的功率密度。

附图说明

图1是12/9结构四相分块转子极电励磁双凸极电机二维结构图；

图2是12/9结构四相分块转子极电励磁双凸极电机整流电路图；

图3是四相绕组磁链仿真图；

图4四相绕组反电动势仿真图；

图5是整流输出电压仿真图；