專利名稱：一種兩段式倍相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種兩段式倍相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
N(N彡2，取正整數(shù))相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，每相有K(K彡1，取正整數(shù))對(duì)定子凸極， 一般2ΚΝ個(gè)定子凸極在圓周上均布，相鄰的定子凸極的極距角B= $。定子凸極的極弧角為^，上面嵌有匝數(shù)和線徑相同的線圈。均布的I個(gè)凸極的線圈連成一相繞組。通電時(shí)，I個(gè)凸極的磁性呈N、S間隔排列。N相繞組的接法一樣。N相凸極依次順時(shí)針排列。N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子共有I(N-I)個(gè)轉(zhuǎn)子凸極，也在與定子同圓心的圓周上均布，相鄰的轉(zhuǎn)子凸極的極距角τ ρ即轉(zhuǎn)子凸極的極弧角當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)過τ 1>角后，定子凸極和轉(zhuǎn)子凸極的位置關(guān)系就回到初始狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)相繞組通以一定的電流i后所產(chǎn)生的磁鏈，可近似表示為Ψ = θ +f2，式 中θ是定子凸極與轉(zhuǎn)子凸極間的重疊角，而&和4是1的函數(shù)，且i = 0時(shí)，f\ = 0，f2 = 0，定子凸極中的磁共能W= θ \^fidi + ^fidi。而電磁轉(zhuǎn)矩— = — fW，與f2無關(guān)，此處P為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角。關(guān)于兩段式開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，1994年就有人申請(qǐng)了一種專利(專利號(hào) W09618232)，電動(dòng)機(jī)軸向由兩段兩相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)構(gòu)成，每段電動(dòng)機(jī)的定子凸極和轉(zhuǎn)子 凸極數(shù)分別為為8和4，配合構(gòu)成1臺(tái)4相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。其初始位置展開如圖1所示， 圖中IS和IR表示第一段電動(dòng)機(jī)定子凸極的相a、c，2S和2R表示第二段電動(dòng)機(jī)定子凸極的 相b、d。2S和2R有兩種設(shè)置方式，用后面的角標(biāo)1和2來區(qū)別。隨著轉(zhuǎn)子逆時(shí)針的轉(zhuǎn)角識(shí)的改變，定子凸極和轉(zhuǎn)子凸極的重疊角θ以周期、發(fā) 生變化，圖2給出了 ea、eb、Θ。、波形。盡管2S和2R有兩種不同的配置。ed 的波形完全相同。通常，4相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)是一段的，其定子凸極和轉(zhuǎn)子凸極數(shù)最少分別為8極和 6極，其相繞組中通電的脈動(dòng)頻率要比上述方案大1.5倍，所以電動(dòng)機(jī)的鐵芯損耗、開關(guān)損 耗和噪聲都較大，由此可見這種兩段式4相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)適用的額定轉(zhuǎn)速可以更高，值 得進(jìn)一步推廣和研究。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提出一種可以降低鐵芯損耗、開關(guān)損耗以及噪聲的兩段 式倍相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。本發(fā)明提出的兩段式倍相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，軸向由兩段構(gòu)成，所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，每段是一臺(tái)N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，N >2且為正整數(shù)，每段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī) 各相的磁路對(duì)稱獨(dú)立；所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)分別設(shè)置有自己的定子和轉(zhuǎn)子，所述 兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)相同；所述每段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的每相 分別設(shè)置有I個(gè)定子凸極，K彡1且為正整數(shù)，所述每段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)分別有2KN個(gè)定子凸極在圓周上均布，相鄰的定子凸極的極距角為W= ^ ；所述每段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)分別有I(N-I)個(gè)轉(zhuǎn)子凸極在圓周上均布，相鄰的轉(zhuǎn)子凸極的極距角為A=^Tjy ‘所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子凸極上嵌有匝數(shù)和線徑規(guī)格相同的線圈，所述每段N 相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的每相的I個(gè)定子凸極的線圈連成一個(gè)相繞組，N相繞組的接法和參數(shù) 相同；各相繞組中通有電流時(shí)，各相繞組對(duì)應(yīng)的觀個(gè)定子凸極的磁性分別呈N極、S極間隔 排列；所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)之間的相對(duì)位置關(guān)系為軸向投影方向第二段N相開 關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子分別相對(duì)于第一段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子同時(shí)偏 離一定角度；或者軸向投影方向第二段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子相對(duì)于第一段N相開關(guān) 磁阻電動(dòng)機(jī)的定子偏離一定角度；或者軸向投影方向第二段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子相 對(duì)于第一段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子偏離一定角度。所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的凸極與槽的方位是互換的；所述兩段N相開關(guān)磁 阻電動(dòng)機(jī)間定子凸極和槽的方位互換，同時(shí)轉(zhuǎn)子凸極和槽的方位互換；軸向投影后，所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子凸極的圓周上的方位角差為^^所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子凸極的圓周上的方位角差為萬述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的2N相定子凸極按 順時(shí)針轉(zhuǎn)向依次間隔均勻排列，即，a、b、c、d...等2N相定子凸極按順時(shí)針轉(zhuǎn)向排列。同 時(shí)，以a、b、c、d....順序?qū)?N相繞組順序通電，轉(zhuǎn)子逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子凸極在軸向投影圓周上的方位按順時(shí)針轉(zhuǎn) 向排列；所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的各定子凸極對(duì)應(yīng)重合，S卩，兩段電動(dòng)機(jī)間，定子凸 極在軸向投影圓周上的方位按順時(shí)針排列，a、c、...等第一段N相定子凸極與b、d...等第 二段N相定子凸極對(duì)應(yīng)重合；在軸向投影圓周上的方位上，所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子凸極在順時(shí)針轉(zhuǎn)向上偏離角度。同時(shí)，以a、b、c、d....順序?qū)?N相繞組順序通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向不變。所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子凸極進(jìn)行軸向投影后圓周上的方位重合；所 述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子凸極軸向投影后圓周上的方位按順時(shí)針轉(zhuǎn)向排列；b、 d...等第二段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子凸極依次比a、c...等第一段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子凸極在逆時(shí)針轉(zhuǎn)向上偏移 角。這一方案的2Ν相繞組通電順序仍為a、b、c、d...，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向不變。在軸向投影的圓周上，定子凸極方位的順時(shí)針轉(zhuǎn)向的排列為b、a、d、所述N彡3。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案可以降低鐵芯損耗、開關(guān)損耗以及噪聲，適用的額定 轉(zhuǎn)速高。


圖1為一種現(xiàn)有的4相電動(dòng)機(jī)定子凸極和轉(zhuǎn)子凸極的初始位置示意圖；圖2為一種現(xiàn)有的4相電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)定子凸極和轉(zhuǎn)子凸極的重疊角θ的波形示 意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種4相電動(dòng)機(jī)實(shí)施例的定子凸極和轉(zhuǎn)子凸極的初始 位置示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種4相電動(dòng)機(jī)實(shí)施例的定子凸極和轉(zhuǎn)子凸極的重疊 角θ的波形示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種6相電動(dòng)機(jī)實(shí)施例的定子凸極和轉(zhuǎn)子凸極的初始 位置示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種6相電動(dòng)機(jī)實(shí)施例的定子凸極和轉(zhuǎn)子凸極的重疊 角θ的波形示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本發(fā)明實(shí)施例提供一種兩段式倍相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)軸向由兩段組成，每 段是一臺(tái)普通的2，N為正整數(shù))相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié) 構(gòu)相同，配合起來工作后，構(gòu)成一臺(tái)2Ν相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。本發(fā)明實(shí)施例中的每段N相電動(dòng)機(jī)中，每相有Κ(Κ彡1，K為正整數(shù))對(duì)定子凸極，每段N相電動(dòng)機(jī)分別有2ΚΝ個(gè)定子凸極在圓周上均布，定子極距角Ts= 轉(zhuǎn)子共KN有I(N-I)個(gè)凸極，在轉(zhuǎn)子圓周上均布，轉(zhuǎn)子極距角Α=^^，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子逆時(shí)針轉(zhuǎn)過、角后，定子凸極和眾多轉(zhuǎn)子凸極的相對(duì)位置關(guān)系又回到轉(zhuǎn)動(dòng)之前的狀態(tài)。故轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角 P的周期為τ-所有定子凸極上嵌有匝數(shù)和線徑規(guī)格相同的線圈，圓周上均布的觀個(gè)凸極的線 圈連成一個(gè)相繞組，相繞組中通有電流時(shí)，2Κ個(gè)定子凸極的磁性是N、S極間隔排列；N相繞 組的接法和參數(shù)相同。凸極與槽的方位是互換的。兩段N相電動(dòng)機(jī)間定子凸極和槽的方位互換，同時(shí)轉(zhuǎn) 子凸極和槽的方位也是如此；亦即軸向投影后，兩段電動(dòng)機(jī)的定子凸極圓周上方位角差為￥;轉(zhuǎn)子凸極的圓周上的方位角差為￥。3、13、(3、(1...等2Ν相定子凸極按順時(shí)針轉(zhuǎn)向排列，當(dāng)以a、b、c、d....順序?qū)?N相繞組順序通電時(shí)，轉(zhuǎn)子逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。假設(shè)在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角口為某一值時(shí)，電機(jī)圓周的直線展開圖上，轉(zhuǎn)子凸極的右側(cè)上升沿 與定子凸極a左側(cè)下降沿相遇，定子凸極a對(duì)轉(zhuǎn)子凸極的重疊角θ a從零即將增加，基于定子凸極b的左側(cè)下降沿比定子凸極a左側(cè)下降沿滯后^^，相應(yīng)的轉(zhuǎn)子凸極右側(cè)上升沿滯后 ^，故則需要轉(zhuǎn)子逆時(shí)針再轉(zhuǎn)后，定子凸極b對(duì)轉(zhuǎn)子凸極的重疊角θ b才會(huì)從零開始增加，這種情況說明波形上eb滯后于03的角度為
權(quán)利要求
1.一種兩段式倍相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，軸向由兩段構(gòu)成，所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)， 每段是一臺(tái)N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，N ^ 2且為正整數(shù)，每段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)各相的磁路 對(duì)稱獨(dú)立；所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)分別設(shè)置有自己的定子和轉(zhuǎn)子，所述兩段N相開 關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)相同；所述每段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的每相分別設(shè)置有 I個(gè)定子凸極，K彡1且為正整數(shù)，所述每段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)分別有2KN個(gè)定子凸極在圓周上均布，相鄰的定子凸極的極距角為Ts= 所述每段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)分別有2K(N-I)個(gè)轉(zhuǎn)子凸極在圓周上均布，相鄰的轉(zhuǎn)子凸極的極距角為Tr=^^ ；所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子凸極上嵌有匝數(shù)和線徑規(guī)格相同的線圈，所述每段N相開關(guān)磁阻 電動(dòng)機(jī)的每相的I個(gè)定子凸極的線圈連成一個(gè)相繞組，N相繞組的接法和參數(shù)相同；各相 繞組中通有電流時(shí)，各相繞組對(duì)應(yīng)的觀個(gè)定子凸極的磁性分別呈N極、S極間隔排列；其特 征在于所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)之間的相對(duì)位置關(guān)系為軸向投影方向第二段N相開關(guān) 磁阻電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子分別相對(duì)于第一段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子同時(shí)偏離 一定角度；或者軸向投影方向第二段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子相對(duì)于第一段N相開關(guān)磁 阻電動(dòng)機(jī)的定子偏離一定角度；或者軸向投影方向第二段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子相對(duì) 于第一段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子偏離一定角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩段式倍相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其特征在于 所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的凸極與槽的方位是互換的；所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)間定子凸極和槽的方位互換，同時(shí)轉(zhuǎn)子凸極和槽的方位 互換；軸向投影后，所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子凸極的圓周上的方位角差為￥，所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子凸極的圓周上的方位角差為* ；所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的2N相定子凸極按順時(shí)針轉(zhuǎn)向依次間隔均勻排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩段式倍相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子凸極在軸向投影圓周上的方位按順時(shí)針轉(zhuǎn)向排列；所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的各定子凸極對(duì)應(yīng)重合；在軸向投影圓周上的方位上，所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子凸極在順時(shí) 針轉(zhuǎn)向上偏離角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩段式倍相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子凸極進(jìn)行軸向投影后圓周上的方位重合； 所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子凸極軸向投影后圓周上的方位按順時(shí)針轉(zhuǎn)向排列；第二段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子凸極依次比第一段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子凸極 在逆時(shí)針轉(zhuǎn)向上偏移^角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的兩段式倍相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其特征在于所 述N彡3。
全文摘要
本發(fā)明提出一種兩段式倍相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)軸向由兩段構(gòu)成，每段是普通的N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。每段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)各相的磁路對(duì)稱獨(dú)立；所述兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)分別設(shè)置有自己的定子和轉(zhuǎn)子，兩段N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)相同。本發(fā)明提出的兩段式倍相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的相電流的脈動(dòng)頻率比通常的2N相開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)低，因此鐵芯損耗、開關(guān)損耗以及噪聲都較低。本發(fā)明適用的額定轉(zhuǎn)速高。
文檔編號(hào)H02K19/10GK102044942SQ200910235459
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日
發(fā)明者丁金龍, 裘錦灼 申請(qǐng)人:北京中紡銳力機(jī)電有限公司