[发明专利]一种同步磁阻电机

说明书

本发明公开了一种同步磁阻电机。该同步磁阻电机包括定子和转子，其特征在于：定子包括定子铁心和绕于定子槽内的绕组，绕组是外星型内三角形的混合绕组，星三角混合绕组串联连接，三角形绕组的线圈匝数是星型绕组线圈匝数的倍。本发明的同步磁阻电机采用了星三角混合绕组，与现有的传统星型绕组同步磁阻电机相比，电机的绕组系数增加，5次和7次谐波含量降低，同步磁阻电机的输出转矩增加，效率和功率因数增加。

技术领域

本发明涉及一种电机，尤其是涉及一种同步磁阻电机。

背景技术

随着当今世界化石燃料资源的不断减少，以及各国对环境保护、可持续发展的重视，节能降耗已经成为国际社会共同关注一项重要议题。高能效的电机产品对于环境保护、节能减排和经济社会可持续发展有着举足轻重的意义，同步磁阻电机成本低、结构简单、可靠性高以及效率高等优点，在高效节能电机领域有着巨大的潜力。

近年来，随着一次能源消耗的不断增加和人们环境保护意识的增强，高效节能电机受到越来越多的关注。正是由于电动机在工业系统中的广泛应用，使得全球约70％的电能被电机系统所消耗。

同步磁阻电机所具有的优点有成本低、结构简单、可靠性高以及效率高，在风机、压缩机、泵类等工业应用场合有着光明的前景，并有望逐步取代异步电机。传统的同步磁阻电机采用和异步电机定子类似的结构，仅通过对电机的转子进行结构优化，效率不能进一步提高，不能满足IE4和更高的能效标准要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种输出转矩和效率得到有效提高的同步磁阻电机。

为实现上述目的，本发明同步磁阻电机的技术方案是：

一种同步磁阻电机，包括定子和转子，定子包括定子铁心和绕于定子槽内的绕组，绕组是外星型内三角形的混合绕组，星三角混合绕组串联连接，三角形绕组的线圈匝数是星型绕组线圈匝数的倍。采用了星三角混合绕组，电机的绕组系数增加，输出转矩增加，效率和功率因数得到了提高。

定子槽的槽口插接有磁性槽楔，磁性槽楔的截面与槽口的截面相匹配，封堵在定子槽的槽口处。采用磁性槽楔，不但可以改善气隙的磁密波形，还改善了定子齿部的磁力线分布，能够提升电机的输出转矩，同时减小转矩脉动和转子铁耗。

转子为圆柱形，以转子的轴线为基准均布四组弧形槽，每组弧形槽由外向内设置有多道弧形槽，弧形槽向转子轴线方向内凹，相邻组弧形槽之间构成了转子凸极。弧形槽构成了空气磁障。

弧形槽的槽宽由中间向两边不断的变窄。弧形槽中间较宽，提高了方向性磁阻。

转子为圆形冲片叠压而成。

定子绕组中星型绕组和三角形绕组部分的各电流的表达式为：

其中，i_a、i_b、i_c为星型绕组部分的电流，i_ab、i_bc、i_ca为三角形绕组部分的电流，w为电角频率。

定子槽设置有36个，转子设置有4个凸极。

转子为圆形硅钢片叠压而成。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

采用星三角混合绕组，电机的绕组系数增加，电机的输出转矩增加，效率和功率因数也得到提升。定子槽的槽楔采用磁性槽楔，一方面可以改善气隙的磁密波形，另一方面聚集定子齿部的磁力线分布，能够提升电机的输出转矩，同时减小转矩脉动和转子铁耗，因此效率可以进一步得到提升。本发明的同步磁阻电机结构简单、效率高、转矩脉动低、成本低。

附图说明

图1为本发明的同步磁阻电机径向剖面示意图。