[实用新型]一种新型的阶梯气隙永磁开关磁链电机

说明书

本实用新型提供一种新型的阶梯气隙永磁开关磁链电机，包括定子铁心组件、转子铁心、绕组、隔磁衬套等，其主要改进之处在于所述转子铁心各齿部为阶梯型，故定子与转子间气隙包括了第一气隙和第二气隙，所述定子铁心组件为永磁体与U型定子铁心之间组合而成。本实用新型结构合理，简化工艺流程，可以有效的改善气隙磁场的分布，优化极弧系数，改善反电势波形，减少电流谐波分量，实现减小电机的齿槽转矩和转矩脉动，提高电机启动能力，提高了电机的效率。

技术领域

本实用新型涉及一种新型的阶梯气隙永磁开关磁链电机。

背景技术

随着高性能永磁材料、现代电力电子技术的高速发展，各种类型的永磁电机得以进一步研究和广泛应用。开关磁阻电机具有结构简单、可靠性高等特点，永磁同步、永磁直流等永磁电机具有功率密度高、损耗小、效率高等特点。开关磁链电机结合了开关磁阻电机和永磁电机的优点。

永磁开关磁链电机具有双凸极结构。电机包括定子铁心、转子铁心、绕组、永磁体、隔磁衬套等。电机定子构造为，12块永磁体置于12块U型定子铁心之间，永磁体切向充磁，且相邻永磁体充磁方向相反。转子上无任何形式的绕组及永磁体等。

现有的永磁开关磁链电机由于双凸极结构及永磁体的影响，电机运行时会产生转矩脉动。永磁开关磁链电机的齿槽转矩是永磁体和转子铁心之间相互作用产生的转矩，齿槽转矩会使电机产生振动和噪声，出现运行性能波动，不能平稳输出，在低速运行时尤其严重。谐波转矩是电流谐波、反电势谐波等谐波相互作用产生的转矩，也是造成电机转矩波动的重要原因。所以，永磁开关磁链电机的设计中，减小转矩脉动是要考虑的重要问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种新型的阶梯气隙永磁开关磁链电机，以改善气隙磁场的分布，优化极弧系数，改善反电势波形，减少电流谐波分量，从而实现减小电机的齿槽转矩和转矩脉动，提高电机启动能力，提高电机的运行性能。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种新型的阶梯气隙永磁开关磁链电机，包括定子、转子和永磁体，定子由12块U型定子铁心拼接而成，相邻定子铁心中间夹嵌永磁体后构成一个定子齿，定子齿上缠有绕组，即绕组节距为1。

进一步的，永磁体均为切向充磁，材料为钕铁硼，相邻永磁体极性相反，即永磁体相同面N极、S极交替

进一步的，所述定子、转子组件均由0.5mm硅钢片叠压而成。

进一步的，所述定子齿数为12，转子齿数为10。

进一步的，所述转子齿呈阶梯状，即有2个尺寸的气隙大小，第一气隙高度为0.5mm，宽度为1/2齿宽，第二气隙高度为0.8mm，宽度为1/2齿宽，并可根据电机性能要求进行调整。

进一步的，所述隔磁衬套厚5-8mm，采用铝合金6061或其它隔磁材料。

进一步的，定子铁心组件与隔磁衬套之间可适当涂抹导热胶，定子铁心组件与隔磁衬套之间可通过自攻螺丝紧固或过盈配合。

本实用新型与现有技术相比，具有如下效果：

1.通过改变永磁开关磁链电机的转子齿部形状，可以使该电机具有齿槽转矩小、转矩脉动小的优点，电机气隙径向磁密正弦度得到改善，降低了运行时电流的谐波含量，电机噪声和振动可以得到改善，能电机的启动能力得到改善。

2.通过定子分块组合的形式形成定子铁心，可以使电机装配模块化，优化生产流程和工艺。

3.通过增加隔磁衬套可以保证定子外圆的圆度，避免定子铁心组件与电机机壳安装过程中，铁心组件外圆不光滑带来的安装困难及安装误差，避免永磁体与电机壳体接触导致的漏磁，同时提高了电机安装与维护的可操作性，便于拆装壳体及定子铁心组件。

附图说明