[发明专利]带有各种空气隙的电动机

说明书

本发明涉及换向磁阻电动机，它通过定子齿和转子齿之间形成的空气隙中产生的磁阻转矩转动转子，更具体地说是涉及一种带有各种空气隙的电动机，由于在不同方向如，枢轴的径向、枢轴方向或者其它方向形成了空气隙，即便仅有少量的绕组它也能够产生较大的转矩，并可减少电动机的噪音和振动。

一般来说，按照定子和转子的安装方式，电动机可大致分为两种，一种是对置的圆周型，在其枢轴的径向形成空气隙；另一种是对置的平面型，在其枢轴方向形成空气隙，但无论在径向或者枢轴方向，所形成的这些空气隙一般都是均匀的。

如图1所示，常用的对置圆周型换向磁阻电动机中，在定子1和转子2的对置面上，分别设有多个齿3、4，仅在径向的定子1的齿3和转子2的齿4之间形成空气隙5。

另外，绕组6a、6a’、6b、6b’、6c、6c’缠绕在定子1齿3的外圆周部分，而转子2的外圆周部分却没有缠绕绕组。在此，转子没有永久的磁性，但是安装有软磁性的各向异性材料制作的磁芯，这种材料可在磁场中磁化。因此，一旦缠绕在定子1外圆周部分的某个绕组接通电源，借助于在枢轴径向形成的空气隙5的磁阻转矩转动转子1。

具体地说，在这种换向磁阻电动机中，磁路的磁阻按照转子2的位置周期性地变化。也就是说，当顺序磁化缠绕转子2齿4的绕组6a、6a’、6b、6b’、6c、6c’时，由磁化绕组缠绕的定子1的齿3，按照每一绕组中电流(导线方向)的方向，分别具有一具体的磁极(N极或者S极)，而具有各自具体磁极的定子1的齿3使附近的转子2的齿4磁化，并推动该转子2的齿4，使转子2按步转动。

作为一种实例，图1表示了一种A相绕组6a、6a’和C相绕组6c、6c’同时被磁化的工作状态。在此状态下，仅磁化A相绕组6a、6a’时，转子2以预定角度反时针转动。然后，转子2通过顺序磁化A相绕组6a、6a’和B相绕组6b、6b’、B相绕组6b、6b’、再磁化B相绕组6b、6b’和C相绕组6c、6c’、然后再是C相绕组6c、6c’，从而连续转动转子2。

在此，为了增加转动力矩，需要增加绕组的数目，或者增加定子1和转子2的齿3、4之间的空气隙面积，从而提高磁通量的密度或者磁力。

但是，在现有换向磁阻电动机中，通过增加空气隙的面积提高转矩，定子的直径和转子的磁芯制作的尺寸就会很大，从而会增加整个电动机的尺寸。

另外，如图所示，由于定子齿和转子齿之间的空气隙是沿枢轴的径向形成的，因此只能在枢轴的径向产生磁阻力矩。从而，当两齿直接相互对置时，枢轴就会借助于工作在枢轴径向的磁阻力矩沿径向被推动，引起严重的噪音和振动。

于是，本发明的目的在于提供一种能克服现有技术中存在的问题和缺陷的具有各种空气隙的电动机。

本发明的一个目的就是提供一种具有各种空气隙的电动机，它即便在绕组数目较少的情况下，通过扩大具有同样尺寸的电动机的定子和转子的对置面，进而产生相对较大的转矩，而不用增加电动机的尺寸或者增加绕组的数目。

本发明的另一个目的就是提供一种具有各种空气隙的电动机，通过周期地在定子和转子之问分布磁力，进而减少电动机的噪音和振动，该转子在一个方向上工作，比如：相对于其它方向的枢轴方向或者枢轴的径向。

本发明还有另一目的，就是提供一种便于组装定子和转子的具有各种空气隙的电动机。

为达到按照本发明目的所提出的上述的和其它的效果，如具体地和概括地所述，提出一种具有各种空气隙的电动机，包括一带有多个齿的定子，以及一带有多个与所述的定子齿对置的齿的转子，定子通过作用于定子齿和转子齿之间的磁力驱动转子转动，该转子在其轴心设有一枢轴；一具有各种空气隙的电动机，以及设于定子齿对置面和转子齿对置面之间的空气隙，该空气隙至少具有除枢轴径向以外的一种方向。

所包括的附图有助于对本发明的进一步理解，并被编入说明书中，作为本说明书的一部分，解释本发明的实施例，并与说明书一起用于描述本发明的实质。附图中：

图1表示现有换向磁阻电动机的平面图；

图2是图1中沿II-II线的截面图；

图3A表示按照本发明一第一实施例具有各种空气隙的电动机的透视图；

图3B表示按照本发明第一实施例具有各种空气隙的电动机的分解透视图；

图3C表示图3B中“IIIc”部分的一放大图；

图3D表示图3B中“IIId”部分的一放大图；

图4表示图3A中沿IV-IV线的截面图；

图5表示图4中“V”部分的一截面放大图；