[其他]旋转电机

说明书

本发明与旋转电机有关，确定地说，是关于这样的一种旋转电机，它包含一个由磁性材料做成的电枢铁芯，铁芯上有许多齿和若干个多相交叠绕组线圈，还有一个励磁永久磁铁部件，永久磁铁有多个交替的И和S极，布置在所说电枢铁芯齿的对面，И和S极的数目为一个偶数P，齿的数目为T，且T不小于2P。

一个由磁性材料做成的有许多齿的电枢铁芯和在齿的对面有磁化极的永久磁铁所组成的旋转电机，因为它的效率高，所以被广泛地应用着。但由于永久磁铁的磁极和电枢铁芯的齿之间的相互作用，会产生出较大的齿槽效应转矩，所以通常的旋转电机常发生一个有害的振动问题。这种齿槽效应转矩使旋转电机不能平滑地旋转。为了减小齿槽效应转矩，在某些情况下采用了斜曲的电枢铁芯。但这种斜曲的电枢铁芯很难制造，并且靠斜曲的电枢铁芯，有时仍难把齿槽效应转矩减小到足够小的程度。为了得到平滑的旋转，采用没有齿的电枢是不实际的，因为它的效率很低，从而必须增大电机的尺寸。

在美国专利4，280，072中或日本公开专利应用55-71163中已经透露了一种减小齿槽效应转矩的旋转电机。在这两份专利说明书中，为了减小齿槽效应转矩，采用了凹状部分。例如在美国专利4，280，072中的图1、图5及图6那样的旋转电机中，齿的数目T小于И和S极数目P的两倍，即T＜2P，这种方法非常有效，因为每个齿的齿面相当宽，足以提供凹状部分。但对于美国专利4，280，072图8中的旋转电机，其中T不小于2P，上法还不能把齿槽效应转矩减得足够小。（日本公开专利应用55-71163中透露了同样的旋转电机。）

现把通常的旋转电机说明如下：

图1是通常的旋转电机在T＝6P时的一个截面图。在图1中，磁性材料做的转子2的外圈固定有一个园柱形永久磁铁3，永久磁铁3与转子2一起围绕着旋转轴1旋转。永久磁铁3具有4个交替的И和S极，各占90°等角位置。亦就是P＝4。电枢铁芯4上有齿6，每个齿都由两个相邻的绕组槽5形成，且都面对着永久磁铁3的各个磁极。转子2的旋转轴1由电枢铁芯4支持着，但可以转动。因此，电枢铁芯4的齿6和永久磁铁3各磁极间的相对位置随着转子2的旋转而变动。

图2是图1通常的电机按线段X-X′及Y-Y′展成直线时的展开图。电枢铁芯4有24个绕组槽a至x，它们彼此间隔一个相等的角度15°，相邻两个绕组槽之间形成一个齿，共有24个齿，即T＝24。交叠绕组线圈A₁、A₂、A₃、A₄、B₁、B₂、B₃、B₄、C₁、C₂、C₃及C₄都绕在绕组槽a至x内。每个绕组线圈A₁至C₄围绕电枢铁芯4的5个齿。亦即是，A₁绕在绕组槽a及f内，A₂在绕组槽g及l内，A₃在绕组槽m及r内，A₄在绕组槽s及x内，B₁在绕组槽e及j内，B₂在绕组槽k及P内，B₃在绕组槽g及v内，B₄在绕结槽w及d内，C₁在绕组槽i及n内，C₂在绕组槽o及t内，C₃在绕组槽u及b内，以及C₄在绕组槽c及h内。绕组线圈A₁、A₂、A₃及A₄接成串联，形成第一相绕组A，绕组线圈B₁、B₂、B₃及B₄接成串联，形成第二相绕组B，绕组线圈C₁、C₂、C₃及C₄接成串联，形成第三相绕组C。绕组A、B、及C之间的相位差等于120el（电气度数），其中180el相当于永久磁铁3上的1个极距，即360/P度。在图1中，P＝4，于是180el相当于90°（机械度数）。因此，对这三相绕组A、B及C供入三相电流，即能得出使转子2加速的一个转矩。