專(zhuān)利名稱(chēng)：“［”形模塊化定子分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種"["形模塊化定子分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，屬于電機(jī) 類(lèi)的開(kāi)關(guān)^茲阻電枳^貞i或。
背景技術(shù)：
開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子均為凸極結(jié)構(gòu)，其中定子鐵心齒極上繞有集中 繞組，轉(zhuǎn)子是簡(jiǎn)單的實(shí)心迭片結(jié)構(gòu)，無(wú)永》茲材料和繞組。這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固， 可靠耐用，且開(kāi)關(guān)》茲阻電機(jī)控制靈活，容錯(cuò)能力強(qiáng)，具有高溫和高速適應(yīng)性 等優(yōu)點(diǎn)，適合應(yīng)用于先進(jìn)飛機(jī)、汽車(chē)和艦船等領(lǐng)域。
開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的繞組繞在定子鐵心齒極上，由于繞線空間相對(duì)較小，繞 線操作不易自動(dòng)化，繞線質(zhì)量不易保證，從而限制了電機(jī)的性能。且凸極結(jié) 構(gòu)轉(zhuǎn)子使得高速運(yùn)行時(shí)的風(fēng)阻力大，油冷卻條件下高速運(yùn)行時(shí)的阻力更大。 為了減小風(fēng)(油)阻，可以增加轉(zhuǎn)子槽楔或在轉(zhuǎn)子中加填充物，雖然降低風(fēng) (油)阻的效果明顯，但對(duì)工藝的要求高，也增加了轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。
目前國(guó)際上研究的三相6/4結(jié)構(gòu)、三相12/8結(jié)構(gòu)的分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻 電機(jī)，轉(zhuǎn)子為圓柱形結(jié)構(gòu)，可明顯降低轉(zhuǎn)子高速運(yùn)行時(shí)的風(fēng)(油)阻力，但 是全槽分布的定子各繞組須跨越多個(gè)定子齒，各繞組在定子端部交疊，電機(jī) 整個(gè)繞組的端部很大，降低了繞組的利用率并增加了電機(jī)的端部效益，同時(shí) 也降低了電機(jī)的可靠性，使得電機(jī)的整體性能降低。英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的 Barrie C. Mecrow教^受提出了 一種三相12/10結(jié)構(gòu)的單齒繞組分,炎轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，其特點(diǎn)在于定子采用大小齒結(jié)構(gòu)，定子各繞組不再采用全槽分布 繞組而是直接繞在各定子大齒上，使得各繞組不再跨越多個(gè)定子齒，端部繞 組無(wú)交疊，繞組端部小，提高了繞組的利用率，但是其相對(duì)多的轉(zhuǎn)子極數(shù)， 不僅使得轉(zhuǎn)子強(qiáng)度降低，而且每轉(zhuǎn)步距數(shù)增多，功率變換器開(kāi)關(guān)頻率增加， 從而增加了電機(jī)和控制器的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提出一種繞組繞線空間大，易于自動(dòng)化繞線，高速運(yùn)^f亍時(shí) 風(fēng)(油)阻力小，制造成本低的新型開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明的"["形模塊化定子分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，包括模塊化的定 子鐵心塊、定子繞組、分段的轉(zhuǎn)子鐵心塊和不導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)子套，其特征在于 模塊化的定子鐵心塊呈"["形，定子繞組纏繞在模塊化的定子鐵心塊的軛 上，分段的轉(zhuǎn)子鐵心塊嵌入在不導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)子套中，組成圓柱形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子。
本發(fā)明的"["形模塊化定子分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)
(1) 、定子繞組纏繞在模塊化的定子鐵心塊的軛上，繞組繞線空間大， 較多的繞線匝數(shù)可以提高電機(jī)的磁動(dòng)勢(shì)。
(2) 、每個(gè)模塊化的定子鐵心塊可以單獨(dú)繞組，繞線操作易于自動(dòng)化， 且能保證電機(jī)每個(gè)繞組的一致性，從而保障電機(jī)的性能。
(3) 、模塊化的轉(zhuǎn)子鐵心塊嵌入在不導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)子套中，組成圓柱形結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子高速運(yùn)行時(shí)的風(fēng)(油)阻力小。
(4) 、省去了普通開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)徑向定子的軛部分，所以本發(fā)明的"[，，形模塊化定子分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)鐵心材料用量少，且定子鐵心塊模塊 化，整個(gè)電機(jī)制造成本低。


圖1是本發(fā)明的"["形模塊化定子分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的軸向截面
磁力線示意圖，圖中標(biāo)號(hào)名稱(chēng)1、定子鐵心塊，2、定子繞組，3、轉(zhuǎn)子鐵 心塊，4、不導(dǎo)^F茲的轉(zhuǎn)子套。
圖2是本發(fā)明的三相6/4結(jié)構(gòu)"["形模塊化定子分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)》茲阻電 機(jī)的示意圖，圖中標(biāo)號(hào)名稱(chēng)1、定子鐵心塊，2、定子繞組，3、轉(zhuǎn)子鐵心 塊，4、不導(dǎo)》茲的轉(zhuǎn)子套。
圖3是本發(fā)明的四相8/6結(jié)構(gòu)"["形模塊化定子分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)^f茲阻電
機(jī)的示意圖，圖中標(biāo)號(hào)名稱(chēng)1、定子鐵心塊，2、定子繞組，3、轉(zhuǎn)子鐵心
塊，4、不導(dǎo)^f茲的轉(zhuǎn)子套。
圖4是本發(fā)明的三相12/8結(jié)構(gòu)"["形模塊化定子分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電 機(jī)的示意圖，圖中標(biāo)號(hào)名稱(chēng)1、定子鐵心塊，2、定子繞組，3、轉(zhuǎn)子鐵心 塊，4、不導(dǎo)-茲的轉(zhuǎn)子套。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明
本發(fā)明的"["形模塊化定子分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)可為三相6/4,四相
8/6或三相12/8等結(jié)構(gòu)，其工作原理相同。
如圖1所示，本發(fā)明的"["形模塊化定子分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，包
括模塊化的定子鐵心塊l、定子繞組2、分段的轉(zhuǎn)子鐵心塊3和不導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)
子套4。分段的轉(zhuǎn)子鐵心塊3嵌入在不導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)子套4中，組成圓柱形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子。^t塊化的定子4失心塊呈"["形，定子繞組纏繞在才莫塊化的定子鐵心
磁通依次經(jīng)過(guò)定子鐵心塊1的軛、定子鐵心塊1的上齒，定子鐵心塊1與轉(zhuǎn) 子鐵心塊3間上氣隙，轉(zhuǎn)子鐵心塊3，定子鐵心塊1與轉(zhuǎn)子鐵心塊3間下氣 隙及定子鐵心塊l的下齒，形成回路，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生作用力，拖動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn) 子運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)負(fù)載運(yùn)行。
圖2所示為本發(fā)明的三相6/4結(jié)構(gòu)的"["形模塊化定子分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān) 磁阻電機(jī)的示意圖，包括模塊化的定子鐵心塊1、定子繞組2、分段的轉(zhuǎn)子 鐵心塊3和不導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)子套4。模塊化的定子鐵心塊l呈"["形，由硅鋼片 疊壓而成，共6個(gè)，沿徑向相間60°放置，4個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心塊3也均由硅鋼片 疊壓而成，分別沿徑向相間90°嵌入在不導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)子套4中，組成圓柱形結(jié) 構(gòu)轉(zhuǎn)子。每個(gè)模塊化的定子鐵心塊1的軛上纏繞一個(gè)定子繞組2，共6個(gè)定 子繞組2，相對(duì)的兩個(gè)模塊化的定子鐵心塊1上的兩個(gè)定子繞組2串聯(lián)或并 聯(lián)為一相，共三相繞組。各相繞組通過(guò)外電路連接并在^^相繞組的自感上升 期通以電流，；茲通依次經(jīng)過(guò)定子鐵心塊1的軛、定子鐵心塊1的上齒，定子 鐵心塊1與轉(zhuǎn)子鐵心塊3間上氣隙，轉(zhuǎn)子鐵心塊3，定子4失心塊1與轉(zhuǎn)子鐵 心塊3間下氣隙及定子鐵心塊1的下齒，形成回路，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生作用力， 拖動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)負(fù)載運(yùn)行。
圖3所示為本發(fā)明的四相8/6結(jié)構(gòu)的"["形^^莫塊化定子分^a轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān) 磁阻電機(jī)的示意圖，包括模塊化的定子鐵心塊1、定子繞組2、分段的轉(zhuǎn)子 鐵心塊3和不導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)子套4。模塊化的定子鐵心塊l呈"["形，由硅鋼片 疊壓而成，共8個(gè)，沿徑向相間45°放置，6個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心塊3也均由硅鋼片疊壓而成，分別沿徑向相間60°嵌入在不導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)子套4中，組成圓柱形結(jié) 構(gòu)轉(zhuǎn)子組件。每個(gè)模塊化的定子鐵心塊1的軛上纏繞一個(gè)定子繞組2,共8 個(gè)定子繞組2，相對(duì)的兩個(gè)模塊化的定子鐵心塊1上的兩個(gè)定子繞組2串聯(lián) 或并4關(guān)為一相，共四相繞組。各相繞組通過(guò)外電^各連接并在各相繞組的自感 上升期通以電流，^磁通依次經(jīng)過(guò)定子4失心塊1的軛、定子l^心塊1的上齒， 定子鐵心塊l與轉(zhuǎn)子鐵心塊3間上氣隙，轉(zhuǎn)子鐵心塊3，定子鐵心塊l與轉(zhuǎn) 子鐵心塊3間下氣隙及定子鐵心塊1的下齒，形成回路，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生作 用力，拖動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)負(fù)載運(yùn)行。
圖4所示為本發(fā)明的三相12/8結(jié)構(gòu)的"["形模塊化定子分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān) 磁阻電機(jī)的示意圖，包括模塊化的定子鐵心塊1、定子繞組2、分段的轉(zhuǎn)子 鐵心塊3和不導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)子套4。模塊化的定子鐵心塊1呈"["形，由硅鋼片 疊壓而成，共12個(gè)，沿徑向相間30°放置，8個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心塊3也均由硅鋼 片疊壓而成，分別沿徑向相間45°嵌入在不導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)子套4中，組成圓柱形 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子組件。每個(gè)才莫塊化的定子鐵心塊l的軛上纏繞一個(gè)定子繞組2，共 12個(gè)定子繞組2,圓周上相隔90°的四個(gè)沖莫塊化的定子4失心塊1上的四個(gè)定 子繞組2，串聯(lián)或并聯(lián)或兩串兩并連4妄為一相，共三相繞組。各相繞組通過(guò) 外電路連接并在各相繞組的自感上升期通以電流，磁通依次經(jīng)過(guò)定子鐵心塊 l的軛、定子鐵心塊l的上齒，定子鐵心塊1與轉(zhuǎn)子鐵心塊3間上氣隙，轉(zhuǎn) 子鐵心塊3,定子鐵心塊1與轉(zhuǎn)子鐵心塊3間下氣隙及定子鐵心塊1的下齒， 形成回路，對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生作用力，拖動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)負(fù)載運(yùn)行。
權(quán)利要求
1、一種“[”形模塊化定子分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，包括模塊化的定子鐵心塊(1)、定子繞組(2)和分段的轉(zhuǎn)子鐵心塊(3)和不導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)子套(4)，其特征在于模塊化的定子鐵心塊(1)呈“[”形，定子繞組(2)纏繞在模塊化的定子鐵心塊(1)的軛上，分段的轉(zhuǎn)子鐵心塊(3)嵌入在不導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)子套(4)中，組成圓柱形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種“[”形模塊化定子分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，屬于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)領(lǐng)域。本發(fā)明可為三相6/4、四相8/6或三相12/8等結(jié)構(gòu)，包括模塊化的定子鐵心塊(1)、定子繞組(2)、分段的轉(zhuǎn)子鐵心塊(3)和不導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)子套(4)，其特征在于模塊化的定子鐵心塊呈“[”形，定子繞組(2)纏繞在模塊化的定子鐵心塊(1)的軛上，分段的轉(zhuǎn)子鐵心塊(3)嵌入在不導(dǎo)磁的轉(zhuǎn)子套(4)中，組成圓柱形結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子。本發(fā)明的“[”形模塊化定子分段轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，繞線空間大，繞線方便，轉(zhuǎn)子高速運(yùn)行時(shí)的風(fēng)(油)阻小，且定子鐵心塊(1)模塊化，制造成本低。
文檔編號(hào)H02K1/12GK101546927SQ20091003105
公開(kāi)日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者彭晶晶, 王曉琳, 鄧智泉, 陳小元 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)