[实用新型]一种具有非对称凸极的开关磁阻电机及其转子铁芯

说明书

本实用新型公开了一种具有非对称凸极的开关磁阻电机及其转子铁芯，属于开关磁阻电机领域。包含定子铁芯和转子铁芯，转子凸极的极顶在转子旋转方向上设置为不对称结构，极身设置为对称结构，即极顶相对于对齐中心线分小端和大端，并且在转子铁芯旋转方向上，一部分极顶的大端设置在极弧的前端，一部分极顶的大端设置在极弧的后端，进而使电机形成异步阶梯气隙改善转矩脉动，进一步，转子凸极的极身的宽度等于定子凸极的极身宽度，减少了转子质量，改善电机启动性能，主要应用在开关磁阻电机领域。

【技术领域】

本实用新型涉及开关磁阻电机领域，尤其涉及一种具有非对称凸极的开关磁阻电机及其转子铁芯。

【背景技术】

开关磁阻电机的主要缺点是存在比较大的转矩脉动，较大的转矩脉动又导致较大的噪音，为解决其技术问题，目前最新的技术是设置异步阶梯气隙。例如公开号为CN110829640A的中国发明专利公开了“一种具有异步阶梯气隙的开关磁阻电机”，其通过部分转子凸极增加非对称阶梯气隙，进而形成异步阶梯气隙，转子凸极在工作过程中转矩峰值和转矩谷值均存在异步时间差，故可以自行平衡转矩改善转矩脉动。其增加的阶梯气隙是极弧气隙的1.5倍至6倍，据此可以进一步优化，将阶梯延申设置至转子凸极根部，则可以减少转子质量，改善电机启动性能。

因此，有必要对现有的异步阶梯气隙开关磁阻电机进行进一步改进，以减少转子质量，改善电机启动性能。

【发明内容】

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种具有非对称凸极的开关磁阻电机及其转子铁芯。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种具有非对称凸极的开关磁阻电机，包含定子铁芯和转子铁芯，所述定子铁芯和转子铁芯上分别设置有定子凸极和转子凸极，转子凸极的外端部定义为极顶、内端部定义为极身，极顶的外端部定义为极弧，转子凸极的极顶在转子旋转方向上设置为不对称结构，极身设置为对称结构，即极顶相对于对齐中心线分小端和大端，并且在转子铁芯旋转方向上，一部分极顶的大端设置在极弧的前端，对应的小端设置在极弧的后端，一部分极顶的大端设置在极弧的后端，对应的小端设置在极弧的后端，进而使电机形成异步阶梯气隙，改善转矩脉动。

优选地，在转子旋转方向上，在极弧前端设置极顶大端的凸极与在极弧后端设置极顶大端的凸极在数量上相等，使转矩脉动最小。

优选地，转子凸极的极顶宽度大于转子凸极的极身宽度，转子凸极的极身宽度等于定子凸极的极身宽度，使转子凸极极身最小，进而减少转子质量。

一种转子铁芯，其应用于开关磁阻电机，转子铁芯上设置有转子凸极，转子凸极的外端部定义为极顶、内端部定义为极身，极顶的外端部定义为极弧，转子凸极的极顶在转子旋转方向上设置为不对称结构，极身设置为对称结构，即极顶相对于对齐中心线分小端和大端，并且在转子铁芯旋转方向上，一部分极顶的大端设置在极弧的前端，一部分极顶的大端设置在极弧的后端，进而使电机形成异步阶梯气隙。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型转子凸极的极顶在转子旋转方向上设置为不对称结构，转子凸极的极身设置为对称结构，进而使电机形成异步阶梯气隙改善转矩脉动。转子凸极的极身的宽度等于定子凸极的极身宽度，减少了转子质量，改善电机启动性能。

【附图说明】

图1是实施例1中的非对称凸极开关磁阻电机的结构示意图。

图2是实施例2中的非对称凸极开关磁阻电机的结构示意图。

图中标记的含义是：1000-定子铁芯，1100-定子凸极，2000-转子铁芯，2100-转子凸极2110-极顶，2120-极身，2111-极弧，2112-小端，2113-大端。

【具体实施方式】