交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)定子座上均衡地設(shè)置有若干勵(lì)磁凸極對(duì)，勵(lì)磁凸極對(duì)的疊片鐵芯呈“C形”或“U形”，“C形”疊片鐵芯兩個(gè)凸極的端口面相對(duì)，“U形”疊片鐵芯兩個(gè)凸極的端口面朝向同一方向；該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子支架上固定有若干永磁體，永磁體等間距地固定于轉(zhuǎn)子支架，且在同一旋轉(zhuǎn)面上相鄰永磁體的磁極性相異,轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子支架上各個(gè)永磁體的兩個(gè)磁極面能依次與定子上各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)端口面正對(duì)，并形成一個(gè)具有氣隙的閉合磁回路。本發(fā)明巧妙地將具有“獨(dú)立勵(lì)磁凸極對(duì)”的定子與具有懸臂支架結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而大大的縮短了磁路，降低了共用磁路的干擾和漏磁，提高功率密度和設(shè)備利用率。
【專利說明】交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，尤其是一種高功率密度的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)是近期技術(shù)發(fā)展迅速、使用越來越廣泛的一種電動(dòng)機(jī)類型。傳統(tǒng)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的概念被不斷地突破，傳統(tǒng)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)控制機(jī)理也得以不斷地改進(jìn)和創(chuàng)新。中國(guó)專利申請(qǐng)CN102214979A和CN102299604A中，首次公開了“獨(dú)立勵(lì)磁凸極對(duì)”結(jié)構(gòu)，并將“獨(dú)立勵(lì)磁凸極對(duì)”與“轉(zhuǎn)子鐵芯凸極對(duì)”或“轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)”結(jié)合，形成了結(jié)構(gòu)獨(dú)特的新型電動(dòng)機(jī)。此新型電動(dòng)機(jī)將原來永磁電動(dòng)機(jī)所有線圈共用一個(gè)磁路的結(jié)構(gòu)，改為各線圈自行獨(dú)立的“勵(lì)磁凸極對(duì)”單元結(jié)構(gòu)，各“勵(lì)磁凸極對(duì)”之間相互獨(dú)立、相互磁隔離，互不干擾，各線圈可以自行獨(dú)立換流控制，這樣，大大的縮短了磁路，降低了共用磁路的干擾和漏磁，提高功率密度和設(shè)備利用率。此類新型電動(dòng)機(jī)將日益成為開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)中的新寵兒和佼佼者。如何在此類新型電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)原理基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)并研制出適合各種類型的實(shí)用電動(dòng)機(jī)，以適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)合之需要，這正是擺在電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)者和生產(chǎn)企業(yè)面前的新課題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)新穎的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，將具有“獨(dú)立勵(lì)磁凸極對(duì)”的定子與具有懸臂支架結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子相結(jié)合，壓縮電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向尺寸，以適應(yīng)特定場(chǎng)合對(duì)電動(dòng)機(jī)安裝尺寸的要求。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的第一技術(shù)方案是:一種交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其構(gòu)成包括定子、轉(zhuǎn)子，定子由若干勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，若干勵(lì)磁凸極對(duì)均衡地固定于定子座，勵(lì)磁凸極對(duì)由疊片鐵芯和勵(lì)磁線圈構(gòu)成，勵(lì)磁凸極對(duì)相互之間彼此磁隔離，每個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)由獨(dú)立的勵(lì)磁線圈激勵(lì)控制，其特征在于:所述勵(lì)磁凸極對(duì)由“C形”疊片鐵芯、勵(lì)磁線圈構(gòu)成，該“C形”疊片鐵芯兩個(gè)凸極的端口面相對(duì)，所述轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子支架、和若干永磁體構(gòu)成，轉(zhuǎn)子支架的中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定，轉(zhuǎn)子支架的外沿固定有若干永磁體，永磁體等間距地設(shè)置在轉(zhuǎn)子支架外沿，且在同一旋轉(zhuǎn)面上相鄰永磁體的磁極性相異，轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定于轉(zhuǎn)子支架外沿的永磁體能依次從定子上的各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)端口面之間通過，且各個(gè)永磁體的兩個(gè)磁極面與各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)的端口面之間形成氣隙，當(dāng)永磁體分別位于各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面之間時(shí)，永磁體與勵(lì)磁凸極對(duì)之間形成一個(gè)具有氣隙的閉合磁回路。
[0005]在上述第一技術(shù)方案中，所述轉(zhuǎn)子支架由圓盤和圓筒構(gòu)成，圓筒一端邊緣與圓盤外沿固定連接，形成一個(gè)“碗形”整體，圓盤中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，圓盤平面與轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線垂直，圓筒軸線則與轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線重合，若干永磁體均衡地固定在圓筒另一端邊緣處，且在同一旋轉(zhuǎn)面上相鄰永磁體的磁極性相異，轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定于圓筒一端邊緣的全部永磁體均能從定子勵(lì)磁凸極對(duì)端口之間通過，且各個(gè)永磁體的兩個(gè)磁極面與勵(lì)磁凸極對(duì)的端口面之間形成氣隙。
[0006]在上述第一技術(shù)方案中，所述轉(zhuǎn)子支架由圓盤和圓筒構(gòu)成，圓筒中部?jī)?nèi)壁與圓盤外沿固定連接，形成一個(gè)“同底雙向敞口碗形”整體，圓盤中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，圓盤平面與轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線垂直，圓筒軸線則與轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線重合，若干永磁體均衡地固定在圓筒兩端邊緣處，且在同一旋轉(zhuǎn)面上相鄰永磁體的磁極性相異，所述若干勵(lì)磁凸極對(duì)分為兩組，分置于轉(zhuǎn)子支架兩側(cè)，所有勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)端口面上下相對(duì)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定于圓筒兩端邊緣的全部永磁體均能從圓盤兩側(cè)所有勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)端口面之間通過，且各個(gè)永磁體的兩個(gè)磁極面與勵(lì)磁凸極對(duì)的端口面之間形成氣隙。
[0007]在上述第一技術(shù)方案中，所述轉(zhuǎn)子支架由圓盤和帶折邊圓筒構(gòu)成，帶折邊圓筒中部?jī)?nèi)壁沿與圓盤外沿固定連接，形成一個(gè)“同底雙向碗口內(nèi)折邊”整體，圓盤中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，圓盤平面與轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線垂直，圓筒軸線則與轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線重合，帶內(nèi)折邊圓筒的折邊面垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線，永磁體分為兩組、均衡地固定在帶折邊圓筒兩端的折邊處，且在同一旋轉(zhuǎn)面上相鄰永磁體的磁極性相異，所述若干勵(lì)磁凸極對(duì)分為兩組，分置于轉(zhuǎn)子支架圓盤兩側(cè)，所有勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)端口面左右相對(duì)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定于帶折邊圓筒兩端折邊上的全部永磁體均能從圓盤兩側(cè)所有“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的端口面之間通過，且永磁體的兩個(gè)磁極面與勵(lì)磁凸極對(duì)的端口面之間形成氣隙。
[0008]在上述第一技術(shù)方案中，所述定子上勵(lì)磁凸極對(duì)的數(shù)量為N，轉(zhuǎn)子上永磁體或“永磁凸極對(duì)”的數(shù)量為M，N和M滿足關(guān)系式M=kN，該關(guān)系式中，M為大于等于2的偶數(shù)，N為大于等于2的自然數(shù)，當(dāng)N為奇數(shù)，k取偶數(shù)，當(dāng)N為偶數(shù)，k取自然數(shù)，且M/N之比不是正整數(shù)。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的第二技術(shù)方案是:一種交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其構(gòu)成包括定子、轉(zhuǎn)子，定子由若干勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，若干勵(lì)磁凸極對(duì)均衡地固定于定子座，勵(lì)磁凸極對(duì)由疊片鐵芯和勵(lì)磁線圈構(gòu)成，勵(lì)磁凸極對(duì)相互之間彼此磁隔離，每個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)由獨(dú)立的勵(lì)磁線圈激勵(lì)控制，其特征在于:所述勵(lì)磁凸極對(duì)由“U形”疊片鐵芯、勵(lì)磁線圈構(gòu)成，該“U形”疊片鐵芯的端口面朝向同一方向，所述轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子支架、和若干永磁體構(gòu)成，轉(zhuǎn)子支架的中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定，所述轉(zhuǎn)子支架為圓盤形，若干永磁體以轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線為對(duì)稱軸，分內(nèi)圈和外圈設(shè)置于導(dǎo)磁圓盤的一個(gè)側(cè)面，內(nèi)圈永磁體相互之間的間隔相等，外圈永磁體相互之間的間隔也相等，由于圓盤導(dǎo)磁，設(shè)置在同一條徑線上的內(nèi)圈永磁體與外圈永磁體組成一個(gè)永磁凸極對(duì)，在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)面上相鄰兩個(gè)永磁凸極對(duì)的磁極性相異，每個(gè)永磁凸極對(duì)兩凸極之間的距離與定子勵(lì)磁凸極對(duì)兩凸極之間的距離相同，轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，圓盤側(cè)面上的各個(gè)永磁凸極對(duì)依次掃過定子上的各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)，且各個(gè)永磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面與各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面之間形成氣隙，當(dāng)轉(zhuǎn)子上任何一個(gè)永磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面與定子上任何一個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面正對(duì)重合時(shí)，該永磁凸極對(duì)與該勵(lì)磁凸極對(duì)之間即形成了 一個(gè)最短磁回路。
[0010]在上述第二技術(shù)方案中，所述轉(zhuǎn)子支架為圓盤形，若干永磁體以轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線為對(duì)稱軸，分內(nèi)圈和外圈設(shè)置于導(dǎo)磁圓盤的兩個(gè)側(cè)面，內(nèi)圈永磁體相互之間的間隔相等，夕卜圈永磁體相互之間的間隔也相等，由于圓盤導(dǎo)磁，設(shè)置在同一條徑線上的內(nèi)圈永磁體與外圈永磁體組成一個(gè)永磁凸極對(duì)，在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)面上相鄰兩個(gè)永磁凸極對(duì)的磁極性相異，每個(gè)永磁凸極對(duì)兩凸極之間的距離與定子勵(lì)磁凸極對(duì)兩凸極之間的距離相同，所述若干“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)分為兩組，分置于轉(zhuǎn)子支架圓盤的兩側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，圓盤兩個(gè)側(cè)面上的各個(gè)永磁凸極對(duì)依次掃過定子上的各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)，且各個(gè)永磁凸極對(duì)的端口面與各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)端口面之間形成氣隙，當(dāng)轉(zhuǎn)子上任何一個(gè)永磁凸極對(duì)的兩個(gè)端口面與定子上任何一個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面正對(duì)重合時(shí)，，該永磁凸極對(duì)與該勵(lì)磁凸極對(duì)之間形成了一個(gè)最短磁回路。
[0011]在上述第二技術(shù)方案中，所述定子上勵(lì)磁凸極對(duì)的數(shù)量為N，轉(zhuǎn)子上永磁體或“永磁凸極對(duì)”的數(shù)量為M，N和M滿足關(guān)系式M=kN，該關(guān)系式中，M為大于等于2的偶數(shù)，N為大于等于2的自然數(shù)，當(dāng)N為奇數(shù)，k取偶數(shù)，當(dāng)N為偶數(shù)，k取自然數(shù)，且M/N之比不是正整數(shù)。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
1、本發(fā)明巧妙地將具有“獨(dú)立勵(lì)磁凸極對(duì)”的定子與具有懸臂支架結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，既保留了“獨(dú)立勵(lì)磁凸極對(duì)”的特質(zhì)，即各組勵(lì)磁線圈自行獨(dú)立的激勵(lì)一個(gè)“勵(lì)磁凸極對(duì)”，各“勵(lì)磁凸極對(duì)”之間相互獨(dú)立、相互磁隔離，互不干擾，各組勵(lì)磁線圈可以自行獨(dú)立換流控制，這樣，定子上的各個(gè)“勵(lì)磁凸極對(duì)”與轉(zhuǎn)子上永磁體構(gòu)成環(huán)形閉合磁路，從而大大的縮短了磁路，降低了共用磁路的干擾和漏磁，提高功率密度和設(shè)備利用率。
[0013]2、本發(fā)明轉(zhuǎn)子采用了獨(dú)特的懸臂支架結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)子支架結(jié)構(gòu)與定子“獨(dú)立勵(lì)磁凸極對(duì)”配合，一方面增加了轉(zhuǎn)子受力點(diǎn)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸的力臂，從而使轉(zhuǎn)動(dòng)軸獲得更大的旋轉(zhuǎn)力矩，另一方面提升了轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡性能，尤其是轉(zhuǎn)子采用的是雙懸臂支架結(jié)構(gòu)。
[0014]3、本發(fā)明采用國(guó)際最新前沿軟磁材料，即納米晶帶材，以獨(dú)創(chuàng)的無接縫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工工藝，使高磁導(dǎo)率、高效率、低耗節(jié)能的新型材料應(yīng)用于電機(jī)的疊片鐵芯，大大提高電機(jī)的效率，從而開創(chuàng)了將納米晶材料無接縫應(yīng)用于電機(jī)疊片鐵芯之先河。
[0015]4、本發(fā)明采用了獨(dú)特的空心積木式、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將傳統(tǒng)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)和磁路，分解為積木式、模塊化的單元構(gòu)件，以一次成形為主要加工手段和自動(dòng)流水作業(yè)的生產(chǎn)工藝相結(jié)合，大幅度的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，節(jié)約原材料。
[0016]5、本發(fā)明所獨(dú)創(chuàng)的轉(zhuǎn)子支架、空心定子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，構(gòu)成內(nèi)循環(huán)的冷卻方式，顯著提高了電機(jī)的冷卻效率，解決了長(zhǎng)期困擾的永磁體受熱退磁的難題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明“C形”單線圈勵(lì)磁凸極對(duì)結(jié)構(gòu)示意圖(磁極端口面上下相對(duì))。
[0018]圖2是本發(fā)明“C形”單線圈勵(lì)磁凸極對(duì)結(jié)構(gòu)外觀示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明單側(cè)懸臂轉(zhuǎn)子支架和永磁體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4是本發(fā)明單側(cè)懸臂轉(zhuǎn)子支架和永磁體結(jié)構(gòu)剖視圖(圖3的A-A方向剖視)。
[0021]圖5是本發(fā)明單側(cè)懸臂轉(zhuǎn)子支架和永磁體結(jié)構(gòu)外觀示意圖。
[0022]圖6是本發(fā)明實(shí)施例一，單懸臂轉(zhuǎn)子支架電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)外觀示意圖。
[0023]圖7是本發(fā)明實(shí)施例一，單懸臂轉(zhuǎn)子支架電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖8是本發(fā)明實(shí)施例一，單懸臂轉(zhuǎn)子支架電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)剖視圖(圖7的B-B方向剖視)。
[0025]圖9是本發(fā)明雙側(cè)懸臂轉(zhuǎn)子支架和永磁體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖10是本發(fā)明雙側(cè)懸臂轉(zhuǎn)子支架和永磁體結(jié)構(gòu)剖視圖(圖9的C-C方向剖視)。[0027]圖11是本發(fā)明雙側(cè)懸臂轉(zhuǎn)子支架和永磁體結(jié)構(gòu)外觀示意圖。
[0028]圖12是本發(fā)明實(shí)施例二，雙懸臂轉(zhuǎn)子支架電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)外觀示意圖。
[0029]圖13是本發(fā)明實(shí)施例二，雙懸臂轉(zhuǎn)子支架電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖14是本發(fā)明實(shí)施例二，雙懸臂轉(zhuǎn)子支架電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)剖視圖(圖13的D-D方向剖視)。
[0031]圖15是本發(fā)明實(shí)施例三，雙側(cè)懸臂轉(zhuǎn)子支架和永磁體錯(cuò)位設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖16是本發(fā)明實(shí)施例三，雙側(cè)懸臂轉(zhuǎn)子支架和永磁體錯(cuò)位設(shè)置結(jié)構(gòu)外觀示意圖。
[0033]圖17是本發(fā)明雙側(cè)懸臂帶折邊轉(zhuǎn)子支架和永磁體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖18是本發(fā)明雙側(cè)懸臂帶折邊轉(zhuǎn)子支架和永磁體結(jié)構(gòu)剖視圖(圖17的E-E方向剖視)。
[0035]圖19是本發(fā)明雙側(cè)懸臂帶折邊轉(zhuǎn)子支架和永磁體結(jié)構(gòu)外觀示意圖。
[0036]圖20是本發(fā)明實(shí)施例四，雙懸臂帶折邊轉(zhuǎn)子支架電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)外觀示意圖。
[0037]圖21是本發(fā)明實(shí)施例四，雙懸臂帶折邊轉(zhuǎn)子支架電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖22是本發(fā)明實(shí)施例四，雙懸臂帶折邊轉(zhuǎn)子支架電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)剖視圖(圖21的F-F方向剖視)。
[0039]圖23是本發(fā)明“U形”單線圈勵(lì)磁凸極對(duì)結(jié)構(gòu)示意圖(磁極端口面朝向同一方向)。
[0040]圖24是本發(fā)明“U形”單線圈勵(lì)磁凸極對(duì)結(jié)構(gòu)外觀示意圖。
[0041]圖25是本發(fā)明實(shí)施例五，圓盤形轉(zhuǎn)子支架及永磁體結(jié)構(gòu)示意圖(圓盤形轉(zhuǎn)子支架單側(cè)面設(shè)置永磁體)。
[0042]圖26是本發(fā)明實(shí)施例五，圓盤形轉(zhuǎn)子支架及永磁體結(jié)構(gòu)剖視圖(圖25的G-G方向首1J視圖)。
[0043]圖27是本發(fā)明實(shí)施例五，圓盤形轉(zhuǎn)子支架及永磁體結(jié)構(gòu)外觀示意圖。
[0044]圖28本發(fā)明實(shí)施例五，圓盤形轉(zhuǎn)子支架單側(cè)面設(shè)置永磁體電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)外觀示意圖。圖29是本發(fā)明實(shí)施例五，圓盤形轉(zhuǎn)子支架單側(cè)面設(shè)置永磁體電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]圖30是本發(fā)明實(shí)施例五，圓盤形轉(zhuǎn)子支架單側(cè)面設(shè)置永磁體電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)剖視圖(圖29的H-H剖視圖。
[0046]圖31是本發(fā)明實(shí)施例六，圓盤形轉(zhuǎn)子支架及永磁體結(jié)構(gòu)示意圖。(圓盤形轉(zhuǎn)子支架雙側(cè)面設(shè)置永磁體)。
[0047]圖32是本發(fā)明實(shí)施例六，圓盤形轉(zhuǎn)子支架及永磁體結(jié)構(gòu)剖視圖(圖31的1-1方向首1J視圖)。
[0048]圖33是本發(fā)明實(shí)施例六，圓盤形轉(zhuǎn)子支架及永磁體外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049]圖34是本發(fā)明實(shí)施例六，“U形”單線圈勵(lì)磁凸極對(duì)、圓盤形轉(zhuǎn)子支架雙側(cè)面設(shè)置永磁體的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)外觀示意圖。
[0050]圖35是本發(fā)明實(shí)施例六的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0051]圖36是本發(fā)明實(shí)施例六的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)剖視圖(圖35的J-J方向剖視圖)。
[0052]圖37是本發(fā)明“U形”雙線圈串聯(lián)激勵(lì)的勵(lì)磁凸極對(duì)結(jié)構(gòu)示意圖(磁極端口面朝向同一方向，LI線圈正向通入激勵(lì)電流)。
[0053]圖38是本發(fā)明“U形”雙線圈串聯(lián)激勵(lì)的勵(lì)磁凸極對(duì)結(jié)構(gòu)示意圖(磁極端口面朝向同一方向，L2線圈反向通入激勵(lì)電流) 圖39是本發(fā)明實(shí)施例七“U形”雙線圈串聯(lián)激勵(lì)勵(lì)磁凸極對(duì)、圓盤形轉(zhuǎn)子支架單側(cè)面設(shè)置永磁體的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0054]圖40是本發(fā)明實(shí)施例七電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)剖視圖(圖3941的K-K方向剖視圖)。
[0055]圖41是本發(fā)明實(shí)施例七的結(jié)構(gòu)外觀示意圖。
[0056]以上附圖中，11是“C形”疊片鐵芯，12是勵(lì)磁線圈，13是永磁體，14是圓筒，15是圓盤，16是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，17是定子座，18是軸承，21a是“C形”疊片鐵芯，21b是“C形”疊片鐵芯，22a是勵(lì)磁線圈，22b是勵(lì)磁線圈，23a是永磁體，23b是永磁體，24是圓筒，25是圓盤，26是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，27是定子座，28是軸承，33a是永磁體，33b是永磁體，34是圓筒，35是圓盤，36是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，41a是“C形”疊片鐵芯，41b是“C形”疊片鐵芯，42a是勵(lì)磁線圈，42b是勵(lì)磁線圈，43a是永磁體，43b是永磁體，44是帶折邊的圓筒，45是圓盤，46是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，47是定子座，48是軸承，51是“U形”疊片鐵芯，52是勵(lì)磁線圈，53是永磁體，54是永磁體，55是圓盤，56是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，57是定子座，58是軸承，61a是“U形”疊片鐵芯，61b “U形”疊片鐵芯，62a是勵(lì)磁線圈,62b勵(lì)磁線圈,63a是永磁體,63b是永磁體,64a是永磁體,64b是永磁體,65是圓盤，66是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，67是定子座，68是軸承，71是“U形”疊片鐵芯，72是勵(lì)磁線圈，73是永磁體，74是永磁體，75是圓盤，76是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，77是定子座，78是軸承。
【具體實(shí)施方式】
[0057]實(shí)施例一:
本實(shí)施例給出一種定子上設(shè)置“C形”單線圈勵(lì)磁凸極對(duì)、轉(zhuǎn)子由單側(cè)懸臂支架構(gòu)成的交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)與外形如附圖6-8所示。
[0058]本實(shí)施例定子由定子座17和四個(gè)“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，四個(gè)“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)分別設(shè)置于上、下、左、右，相互之間存在九十角圓心角的差距?！癈形”勵(lì)磁凸極對(duì)”由“C形”疊片鐵芯11和勵(lì)磁線圈12構(gòu)成，勵(lì)磁線圈12繞于疊片鐵芯11中部外圍，如附圖1所示，“C形”疊片鐵芯的兩個(gè)端口面上下相對(duì)，且兩個(gè)端口面呈弧形面，當(dāng)勵(lì)磁線圈輸入正向激勵(lì)電流，在“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的上端口面處立即呈現(xiàn)磁極性N，同時(shí)在“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的下端口面處立即呈現(xiàn)磁極S，如附圖2所示，當(dāng)勵(lì)磁線圈輸入負(fù)向激勵(lì)電流，在“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的上端口面處立即呈現(xiàn)磁極性S，同時(shí)在“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的下端口面處立即呈現(xiàn)磁極N。
[0059]本實(shí)施例的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)動(dòng)軸16和單側(cè)懸臂轉(zhuǎn)子支架構(gòu)成，單側(cè)懸臂轉(zhuǎn)子支架又由圓盤15和圓筒14構(gòu)成，圓盤15中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸16固定為一體，圓盤15平面垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸16軸線，圓筒14的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線重合，圓筒14的一端邊沿與圓盤15固定連接，形成單側(cè)懸壁結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子支架，圓筒14的另一端邊沿等間隔的固定有六個(gè)永磁體13，而永磁體13的磁極性設(shè)置如附圖3所示，每個(gè)永磁體之間有六十度圓心角的差距，且在同一旋轉(zhuǎn)面上相鄰兩個(gè)永磁體的磁極性相異，各永磁體兩磁極面的弧度與“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的兩端口面的弧度一致，轉(zhuǎn)動(dòng)軸16轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，各永磁體的兩個(gè)磁極端口面與各“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的疊片鐵芯11上下端口面之間存在間隙相同的空氣間隙。
[0060]本實(shí)施例的作用機(jī)制及驅(qū)動(dòng)控制方式是，當(dāng)定子上方的“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈12中通入正向激勵(lì)電流，該“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的上端口面呈現(xiàn)N極磁性，下端口面呈現(xiàn)S極磁性，該“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)即會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子懸臂上的外側(cè)斷面磁極性為S、內(nèi)側(cè)斷面磁極性為N的永磁體13產(chǎn)生磁吸引力，同時(shí)，該“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)還會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子懸臂上的外側(cè)斷面磁極性為N、內(nèi)側(cè)斷面磁極性為S的永磁體產(chǎn)生磁推力，該“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)在這種“吸引后方永磁體的同時(shí)又排斥前方永磁體”的作用機(jī)制下，對(duì)轉(zhuǎn)子形成旋轉(zhuǎn)力矩，當(dāng)被吸引的永磁體位于該“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的上下端口面之間時(shí)，如附圖8所示，“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁磁勢(shì)經(jīng)永磁體上方弧面的氣隙、永磁體13、以及永磁體下方弧面的氣隙，形成一個(gè)磁阻相對(duì)較小的閉合磁回路，在永磁體13與“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的端口面上下對(duì)齊的同時(shí)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制裝置立即改變?cè)摗?C形”勵(lì)磁凸極對(duì)勵(lì)磁線圈的激勵(lì)電流方向，通入負(fù)向激勵(lì)電流，使該“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)上下端口面的磁極性發(fā)生改變，即上端口面呈現(xiàn)S極磁性，下端口面呈現(xiàn)N極磁性，此時(shí)，該“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)又會(huì)繼續(xù)重復(fù)“吸后推前”的作用過程。由于本實(shí)施例定子座上有四個(gè)“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)，轉(zhuǎn)子懸臂支架上的六個(gè)永磁體，轉(zhuǎn)動(dòng)軸每旋轉(zhuǎn)三十度圓心角，就會(huì)有兩個(gè)“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)與兩個(gè)永磁體對(duì)齊，即永磁體位于“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的上下兩個(gè)端口面之間，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的連續(xù)轉(zhuǎn)矩輸出。
[0061]本實(shí)施例電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子支架采用單側(cè)懸臂結(jié)構(gòu)，大大壓縮了傳統(tǒng)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的軸向尺寸，另外，本實(shí)施例特有的驅(qū)動(dòng)控制方式，有效地消除了傳統(tǒng)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)難以克服的負(fù)扭矩，使電動(dòng)機(jī)的效能得到進(jìn)一步提聞。
[0062]實(shí)施例二:
本實(shí)施例給出一種定子上設(shè)置“C形”單線圈勵(lì)磁凸極對(duì)、轉(zhuǎn)子由雙側(cè)懸臂支架構(gòu)成的交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其外形與結(jié)構(gòu)如附圖12-14所示。
[0063]本實(shí)施例的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)動(dòng)軸26和雙側(cè)懸臂轉(zhuǎn)子支架構(gòu)成，雙側(cè)懸臂轉(zhuǎn)子支架又由圓盤25和圓筒24構(gòu)成，圓盤25中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定為一體，圓盤25面垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸26軸線，圓筒25的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)軸26軸線重合，圓筒24 二分之一位置與圓盤25固定連接，形成雙側(cè)懸壁結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子支架，圓筒24的兩端邊沿分別等間隔的固定有六個(gè)永磁體，圓筒24兩端的永磁體以圓盤25為對(duì)稱面，即圓筒24左端邊沿的永磁體23a與圓筒24右端邊沿的永磁體23b以圓盤25為對(duì)稱面，永磁體的磁極性設(shè)置如附圖11所示,每個(gè)永磁體的徑向中心線之間圓心角相差有六十度,且相鄰兩個(gè)永磁體的磁極性相異,各永磁體兩磁極面的弧度與“ C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的兩端口面的弧度一致，轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，各永磁體的兩個(gè)磁極面與各“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的兩端口面之間存在間隙相同的空氣間隙。
[0064]本實(shí)施例中，定子上“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與實(shí)施例一相同。區(qū)別在于，本實(shí)施例定子“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)為八個(gè)，四個(gè)為一組，且以轉(zhuǎn)子圓盤24為對(duì)稱面分組對(duì)稱設(shè)置，如附圖13和附圖14所示。轉(zhuǎn)子支架兩側(cè)的“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)與轉(zhuǎn)子上永磁體的相互作用機(jī)制完成相同，轉(zhuǎn)子支架兩側(cè)的“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)勵(lì)磁線圈中激勵(lì)電流的換向時(shí)機(jī)也完全同步，其效果類似兩臺(tái)實(shí)施例一形式的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接為一體。
[0065]由于本實(shí)施例的轉(zhuǎn)子采用了雙懸臂支架結(jié)構(gòu)，動(dòng)平衡性增強(qiáng)，輸出力矩增加，而電動(dòng)機(jī)軸向尺寸則增加有限。
[0066]實(shí)施例三:
本實(shí)施例給出另一種定子上設(shè)置“C形”單線圈勵(lì)磁凸極對(duì)、轉(zhuǎn)子由雙側(cè)懸臂支架構(gòu)成的交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其定子上“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)”的結(jié)構(gòu)及設(shè)置位置同實(shí)施例二，可參見附圖13-14。
[0067]本實(shí)施例的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)動(dòng)軸36和雙側(cè)懸臂轉(zhuǎn)子支架構(gòu)成，雙側(cè)懸臂轉(zhuǎn)子支架又由圓盤35和圓筒34構(gòu)成，圓盤35中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸36固定為一體，圓盤面垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸36軸線，圓筒34的軸線與轉(zhuǎn)動(dòng)軸36軸線重合，圓筒34 二分之一位置與圓盤固定連接，形成雙側(cè)懸壁結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子支架，圓筒34的兩端邊沿分別等間隔的固定有六個(gè)永磁體，六個(gè)永磁體徑向中心線之間圓心角差為六十度，且相鄰兩個(gè)永磁體的磁極性不同，而且，圓筒34左端邊沿設(shè)置的六個(gè)永磁體與圓筒右端邊沿設(shè)置的六個(gè)永磁體之間錯(cuò)位a角三十度，如附圖15和附圖16所示，永磁體33a徑向中心線與永磁體33b徑向中心線的圓心角相差三十度。
[0068]本實(shí)施例中，雙側(cè)懸壁支架兩端邊沿錯(cuò)位三十度圓心角設(shè)置永磁體，使得位于轉(zhuǎn)子支架左右兩側(cè)相對(duì)設(shè)置的“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)勵(lì)磁線圈中電激勵(lì)電流的換向時(shí)機(jī)也錯(cuò)開，這樣使本實(shí)施例電動(dòng)機(jī)有較小的步距角，從而進(jìn)一步提升了轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)度。
[0069]實(shí)施例四:
本實(shí)施例給出另一種定子上設(shè)置“C形”單線圈勵(lì)磁凸極對(duì)、轉(zhuǎn)子由雙側(cè)懸臂支架構(gòu)成的交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其外形與結(jié)構(gòu)如附圖20-22所示。
[0070]本實(shí)施例中定子上的“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)結(jié)構(gòu)形式同實(shí)施例一，如附圖1和附圖2所示。
[0071]本實(shí)施例中，八個(gè)“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)分為兩組，分置于轉(zhuǎn)子支架圓盤兩側(cè)，且均衡地設(shè)置在定子座上，如附圖22所示，所有“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)疊片鐵芯41a和“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)置片鐵芯41b的兩個(gè)磁端口面橫向左右相對(duì)。
[0072]本實(shí)施例中轉(zhuǎn)子支架由圓盤45和帶折邊圓筒44構(gòu)成，如附圖17和附圖19所示，帶折邊圓筒44中部?jī)?nèi)壁沿與圓盤45外沿固定連接，形成一個(gè)“同底雙向碗口內(nèi)折邊”整體，圓盤45中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸46固定連接，圓盤45平面與轉(zhuǎn)動(dòng)軸46軸線垂直，帶折邊圓筒44軸線則與轉(zhuǎn)動(dòng)軸46軸線重合，帶內(nèi)折邊圓筒44的折邊面垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸46軸線，十二個(gè)永磁體分為兩組，均衡地對(duì)稱地固定在帶折邊圓筒兩端的折邊處，且在同個(gè)一旋轉(zhuǎn)面相鄰兩個(gè)永磁體的磁極性不同，如附圖17所示。轉(zhuǎn)動(dòng)軸46旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定于帶折邊圓筒44兩端折邊上的全部永磁體均能從圓盤兩側(cè)所有“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的端口面之間通過，且永磁體的兩個(gè)磁極面與勵(lì)磁凸極對(duì)的端口面之間形成氣隙，當(dāng)永磁體43a和43b位于勵(lì)磁凸極對(duì)疊片鐵芯41a和41b兩個(gè)端口面之間,永磁體與勵(lì)磁凸極對(duì)之間形成了一個(gè)最短磁回路。
[0073]本實(shí)施例的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制和驅(qū)動(dòng)方式同實(shí)施例二，在此不重復(fù)描述。
[0074]實(shí)施例五:
本實(shí)施例給出一種定子上設(shè)置“U形”單線圈勵(lì)磁凸極對(duì)、轉(zhuǎn)子支架圓盤單側(cè)設(shè)置永磁體的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)及外形如附圖28-30所示。
[0075]本實(shí)施例定子由定子座和四個(gè)“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，四個(gè)“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)分別設(shè)置于上、下、左、右，相互之間存在九十角圓心角的差距。每個(gè)“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)由一個(gè)“U形”疊片鐵芯51、一組勵(lì)磁線圈52構(gòu)成，如附圖23和附圖24所示，該“U形”疊片鐵芯51的兩個(gè)凸極端口面朝向同一方向。
[0076]本實(shí)施例的轉(zhuǎn)子支架為圓盤55,十二個(gè)永磁體以轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線為對(duì)稱軸,分內(nèi)圈和外圈設(shè)置于導(dǎo)磁圓盤55的一個(gè)側(cè)面，內(nèi)圈永磁體相互之間的間隔相等，外圈永磁體相互之間的間隔也相等，如附圖25和附圖27所示，由于圓盤55導(dǎo)磁，設(shè)置在同一條徑線上的內(nèi)圈永磁體54與外圈永磁體53組成一個(gè)永磁凸極對(duì)，相鄰兩個(gè)永磁凸極對(duì)的磁極性相異，每個(gè)永磁凸極對(duì)兩凸極之間的距離與定子“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)兩凸極之間的距離相同。[0077]轉(zhuǎn)動(dòng)軸56旋轉(zhuǎn)時(shí)，圓盤側(cè)面上的各個(gè)永磁凸極對(duì)依次掃過定子上的各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)，且各個(gè)永磁凸極對(duì)的端口面與各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)端口面之間形成氣隙，當(dāng)轉(zhuǎn)子上任何一個(gè)永磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面與定子上任何一個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面正對(duì)重合時(shí)，該永磁凸極對(duì)與該勵(lì)磁凸極對(duì)之間即形成了 一個(gè)最短磁回路。
[0078]本實(shí)施例電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制及驅(qū)動(dòng)控制方式同實(shí)施例一，在此不重復(fù)描述。
[0079]實(shí)施例六:
本實(shí)施例給出一種定子上設(shè)置“U形”單線圈勵(lì)磁凸極對(duì)、轉(zhuǎn)子支架圓盤雙側(cè)設(shè)置永磁體的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其外觀及結(jié)構(gòu)剖視如附圖34-36所示。
[0080]本實(shí)施例定子由定子座和八個(gè)“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，如附圖34和附圖36所示，八個(gè)“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)分為兩組，分置于轉(zhuǎn)子支架圓盤的兩側(cè)，每組四個(gè)“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)分別設(shè)置于上、下、左、右，相互之間存在九十角圓心角的差距。
[0081]本實(shí)施例轉(zhuǎn)子支架為圓盤65, 二十四個(gè)永磁體以轉(zhuǎn)動(dòng)軸66軸線為對(duì)稱軸,分內(nèi)圈和外圈設(shè)置于導(dǎo)磁圓盤65的兩個(gè)側(cè)面，內(nèi)圈永磁體相互之間的間隔相等，外圈永磁體相互之間的間隔也相等，由于圓盤65導(dǎo)磁,設(shè)置在同一條徑線上的內(nèi)圈永磁體64a與外圈永磁體63a組成一個(gè)永磁凸極對(duì),這樣在導(dǎo)磁圓盤65 —個(gè)側(cè)面形成六個(gè)永磁凸極對(duì),且相鄰兩個(gè)永磁凸極對(duì)的磁極性相異，如附圖31所示。每個(gè)永磁凸極對(duì)兩凸極之間的距離與定子勵(lì)磁凸極對(duì)疊片鐵芯的兩凸極之間的距離相同。
[0082]轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，圓盤65兩個(gè)側(cè)面上的各個(gè)永磁凸極對(duì)依次掃過定子上的各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)，且各個(gè)永磁凸極對(duì)的端口面與各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)端口面之間形成氣隙，當(dāng)轉(zhuǎn)子上任何一個(gè)永磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面與定子上任何一個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面正對(duì)重合時(shí)，該永磁凸極對(duì)與該勵(lì)磁凸極對(duì)之間即形成了一個(gè)最短磁回路。
[0083]本實(shí)施例轉(zhuǎn)子支架圓盤兩側(cè)的“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)與圓盤兩側(cè)面上的永磁凸極對(duì)的相互作用機(jī)制和作用時(shí)機(jī)完成相同，轉(zhuǎn)子支架圓盤兩側(cè)的“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)勵(lì)磁線圈中激勵(lì)電流的換向時(shí)機(jī)也完全同步，其效果類似兩臺(tái)實(shí)施例五形式的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接為一體，動(dòng)平衡性增強(qiáng)，輸出力矩增加，而電動(dòng)機(jī)軸向尺寸則增加有限。
[0084]本實(shí)施例還可以將轉(zhuǎn)子支架圓盤65兩側(cè)的永磁凸極對(duì)徑向中心線相互錯(cuò)開三十度圓心角設(shè)置，即轉(zhuǎn)子支架圓盤左側(cè)六個(gè)永磁凸極對(duì)的徑向中心線與轉(zhuǎn)子支架圓盤右側(cè)六個(gè)永磁凸極對(duì)的徑向中心線之間有三十度圓心角錯(cuò)位，使本實(shí)施例電動(dòng)機(jī)有較小的步距角，從而進(jìn)一步提升了轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。
[0085]本實(shí)施例電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制及驅(qū)動(dòng)控制方式同實(shí)施例一，在此不重復(fù)描述。
[0086]實(shí)施例七:
本實(shí)施例給出一種定子上設(shè)置“U形”雙線圈勵(lì)磁凸極對(duì)、轉(zhuǎn)子支架圓盤單側(cè)設(shè)置永磁體的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)及外形如附圖39-41所示。
[0087]本實(shí)施例定子由定子座和四個(gè)“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，四個(gè)“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)分別設(shè)置于上、下、左、右，相互之間存在九十角圓心角的差距。如附圖37和附圖38所示，每個(gè)“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)由一個(gè)“U形”疊片鐵芯71、兩組勵(lì)磁線圈72構(gòu)成，勵(lì)磁線圈LI和L2分別繞制于“U形”疊片鐵芯的上邊框和下邊框，勵(lì)磁線圈LI和L2串聯(lián)，該“U形”疊片鐵芯兩個(gè)凸極的端口面朝向同一方向。當(dāng)勵(lì)磁線圈LI和L2通入正向激勵(lì)電流，“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)的上方凸極端口面呈現(xiàn)S磁極性，下方凸極端口面呈現(xiàn)N磁極性，如附圖37所示。當(dāng)勵(lì)磁線圈LI和L2通入反向激勵(lì)電流，“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)的上方凸極端口面呈現(xiàn)N磁極性，下方凸極端口面呈現(xiàn)S磁極性，如附圖38所示。這樣就可以在“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)凸極端口面形成磁極性也交替變化磁勢(shì)。
[0088]本實(shí)施例的轉(zhuǎn)子支架為圓盤75,十二個(gè)永磁體以轉(zhuǎn)動(dòng)軸76軸線為對(duì)稱軸,分內(nèi)圈和外圈設(shè)置于導(dǎo)磁圓盤75的一個(gè)側(cè)面，內(nèi)圈永磁體相互之間的間隔相等，外圈永磁體相互之間的間隔也相等，由于圓盤導(dǎo)磁，設(shè)置在同一條徑線上的內(nèi)圈永磁體74與外圈永磁體73組成一個(gè)永磁凸極對(duì)，相鄰兩個(gè)永磁凸極對(duì)的磁極性相異，如同附圖25和附圖27所不,每個(gè)永磁凸極對(duì)兩凸極之間的距離與定子“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)兩凸極之間的距離相同。
[0089]轉(zhuǎn)動(dòng)軸76旋轉(zhuǎn)時(shí)，圓盤75側(cè)面上的各個(gè)永磁凸極對(duì)依次掃過定子上的各個(gè)“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)，且各個(gè)永磁凸極對(duì)的端口面與各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)端口面之間形成氣隙，當(dāng)轉(zhuǎn)子上任何一個(gè)永磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面與定子上任何一個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面正對(duì)重合時(shí)，該永磁凸極對(duì)與該勵(lì)磁凸極對(duì)之間即形成了一個(gè)最短磁回路。
[0090]本實(shí)施例與實(shí)施例一相比較，本實(shí)施例勵(lì)磁凸極對(duì)疊片鐵芯形狀為“U形”、其兩個(gè)端口面朝向同一方向，另一個(gè)區(qū)別在于，本實(shí)施例則是分別向串聯(lián)的勵(lì)磁線圈LI和L2中通入不同方向激勵(lì)電流來改變勵(lì)磁凸極對(duì)端口面的磁極性，而實(shí)施例一是通過改變同一個(gè)勵(lì)磁線圈激勵(lì)電流方向來改變勵(lì)磁凸極對(duì)端口面的磁極性。
[0091]本實(shí)施例電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制及驅(qū)動(dòng)控制方式類似于實(shí)施例一，故在此不重復(fù)描述。
[0092]實(shí)施例八:
本實(shí)施例給出一種定子上設(shè)置“U形”雙線圈勵(lì)磁凸極對(duì)、轉(zhuǎn)子支架圓盤雙側(cè)設(shè)置永磁體的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。
[0093]本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)類似實(shí)施例六，區(qū)別在于，定子上設(shè)置的是“U形”雙線圈勵(lì)磁凸極對(duì)。
[0094]本實(shí)施例定子上設(shè)置的“U形”雙線圈勵(lì)磁凸極對(duì)的磁極性變化是通過交替向線圈LI和L2中通入激勵(lì)電流來實(shí)現(xiàn)的，如附圖37和附圖38所示。
[0095]本實(shí)施例電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制及驅(qū)動(dòng)控制方式類似于實(shí)施例一，故在此不重復(fù)描述。
[0096]為了描述方式，本發(fā)明上述實(shí)施例一、五、七所給出電動(dòng)機(jī)中，定子上的勵(lì)磁凸極對(duì)個(gè)數(shù)為四個(gè)，轉(zhuǎn)子上永磁體或永磁凸極對(duì)個(gè)數(shù)為六個(gè)，但本發(fā)明技術(shù)方案并不限于此定子勵(lì)磁凸極對(duì)個(gè)數(shù)與轉(zhuǎn)子永磁體或永磁凸極個(gè)數(shù)之例關(guān)系，根據(jù)電動(dòng)機(jī)實(shí)際尺寸和額定功率的要求，可以做出多種比例關(guān)系的選擇。設(shè)定:定子上勵(lì)磁凸極對(duì)的數(shù)量為N，轉(zhuǎn)子上永磁體或“永磁凸極對(duì)”的數(shù)量為M，N和M滿足關(guān)系式M=kN，該關(guān)系式中，M為大于等于2的偶數(shù)，N為大于等于2的自然數(shù)，當(dāng)N為奇數(shù)，k取偶數(shù)，當(dāng)N為偶數(shù)，k取自然數(shù)，且M/N之比不是正整數(shù)。本發(fā)明上述實(shí)施例二、三、四、六所給出電動(dòng)機(jī)是實(shí)施例一、五、七的對(duì)稱連軸結(jié)構(gòu)，故也遵從上述定子勵(lì)磁凸極對(duì)與轉(zhuǎn)子永磁體或永磁凸極對(duì)的數(shù)量規(guī)律。
[0097]本發(fā)明所給出的實(shí)際電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品具有以下特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域:
1、重量輕、體積小、扭矩大、可靠、易控，尤其適用于對(duì)電動(dòng)機(jī)的體積、重量、功率密度要求較高的場(chǎng)合以及航空國(guó)防等安全要求高的場(chǎng)合。
[0098]2、無電刷、無火花干擾，體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)，尤其是采用了安全低電壓電源，特別適合用于手持作業(yè)電動(dòng)工具和設(shè)備，以及惡劣氣候環(huán)境中，流動(dòng)作業(yè)使用，可以徹底避免觸電傷亡事故的發(fā)生。[0099]3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、價(jià)格低、節(jié)能、特別適合普及通用動(dòng)力機(jī)械，工農(nóng)業(yè)、商業(yè)、生活家用電器，還可以提升產(chǎn)品、設(shè)備的品質(zhì)和性能。
[0100]4、具有在低轉(zhuǎn)速時(shí)的大扭矩和寬范圍恒扭矩，從而低耗、節(jié)能、可以提高車輛的續(xù)航能力，特別適合電動(dòng)助力車、電動(dòng)汽車作為車輛驅(qū)動(dòng)電機(jī)。為電動(dòng)汽車帶來高性能的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，將會(huì)取代現(xiàn)有的交流變頻電機(jī)，推進(jìn)電動(dòng)汽車的快速發(fā)展進(jìn)程，獲取很高的經(jīng)濟(jì)回報(bào)和社會(huì)效益。
【權(quán)利要求】
1.一種交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其構(gòu)成包括定子、轉(zhuǎn)子，定子由若干勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，若干勵(lì)磁凸極對(duì)均衡地固定于定子座，勵(lì)磁凸極對(duì)由疊片鐵芯和勵(lì)磁線圈構(gòu)成，勵(lì)磁凸極對(duì)相互之間彼此磁隔離，每個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)由獨(dú)立的勵(lì)磁線圈激勵(lì)控制， 其特征在于:所述勵(lì)磁凸極對(duì)由“C形”疊片鐵芯、勵(lì)磁線圈構(gòu)成，該“C形”疊片鐵芯兩個(gè)凸極的端口面相對(duì)， 所述轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子支架、和若干永磁體構(gòu)成，轉(zhuǎn)子支架的中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定，轉(zhuǎn)子支架的外沿固定有若干永磁體，永磁體等間距地設(shè)置在轉(zhuǎn)子支架外沿，且在同一旋轉(zhuǎn)面上相鄰永磁體的磁極性相異， 轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定于轉(zhuǎn)子支架外沿的永磁體能依次從定子上的各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)端口面之間通過，且各個(gè)永磁體的兩個(gè)磁極面與各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)的端口面之間形成氣隙，當(dāng)永磁體分別位于各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面之間時(shí)，永磁體與勵(lì)磁凸極對(duì)之間形成一個(gè)具有氣隙的閉合磁回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)， 其特征在于:所述轉(zhuǎn)子支架由圓盤和圓筒構(gòu)成，圓筒一端邊緣與圓盤外沿固定連接，形成一個(gè)“碗形”整體，圓盤中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，圓盤平面與轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線垂直，圓筒軸線則與轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線重合，若干永磁體均衡地固定在圓筒另一端邊緣處，且在同一旋轉(zhuǎn)面上相鄰永磁體的磁極性相異， 轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定于圓筒一端邊緣的全部永磁體均能從定子勵(lì)磁凸極對(duì)端口之間通過，且各個(gè)永磁體的兩個(gè)磁極面與勵(lì)磁凸極對(duì)的端口面之間形成氣隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)， 其特征在于:所述轉(zhuǎn)子支架由圓盤和圓筒構(gòu)成，圓筒中部?jī)?nèi)壁與圓盤外沿固定連接，形成一個(gè)“同底雙向敞口碗形”整體，圓盤中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，圓盤平面與轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線垂直，圓筒軸線則與轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線重合，若干永磁體均衡地固定在圓筒兩端邊緣處，且在同一旋轉(zhuǎn)面上相鄰永磁體的磁極性相異， 所述若干勵(lì)磁凸極對(duì)分為兩組，分置于轉(zhuǎn)子支架兩側(cè)，所有勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)端口面上下相對(duì)， 轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定于圓筒兩端邊緣的全部永磁體均能從圓盤兩側(cè)所有勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)端口面之間通過，且各個(gè)永磁體的兩個(gè)磁極面與勵(lì)磁凸極對(duì)的端口面之間形成氣隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)， 其特征在于:所述轉(zhuǎn)子支架由圓盤和帶折邊圓筒構(gòu)成，帶折邊圓筒中部?jī)?nèi)壁沿與圓盤外沿固定連接，形成一個(gè)“同底雙向碗口內(nèi)折邊”整體，圓盤中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接，圓盤平面與轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線垂直，圓筒軸線則與轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線重合，帶內(nèi)折邊圓筒的折邊面垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線，永磁體分為兩組、均衡地固定在帶折邊圓筒兩端的折邊處，且在同一旋轉(zhuǎn)面上相鄰永磁體的磁極性相異， 所述若干勵(lì)磁凸極對(duì)分為兩組，分置于轉(zhuǎn)子支架圓盤兩側(cè)，所有勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)端口面左右相對(duì)， 轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，固定于帶折邊圓筒兩端折邊上的全部永磁體均能從圓盤兩側(cè)所有“C形”勵(lì)磁凸極對(duì)的端口面之間通過，且永磁體的兩個(gè)磁極面與勵(lì)磁凸極對(duì)的端口面之間形成氣隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述定子上勵(lì)磁凸極對(duì)的數(shù)量為N，轉(zhuǎn)子上永磁體或“永磁凸極對(duì)”的數(shù)量為M，N和M滿足關(guān)系式M=kN，該關(guān)系式中，M為大于等于2的偶數(shù)，N為大于等于2的自然數(shù)，當(dāng)N為奇數(shù)，k取偶數(shù)，當(dāng)N為偶數(shù)，k取自然數(shù)，且M/N之比不是正整數(shù)。
6.一種交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其構(gòu)成包括定子、轉(zhuǎn)子，定子由若干勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，若干勵(lì)磁凸極對(duì)均衡地固定于定子座，勵(lì)磁凸極對(duì)由疊片鐵芯和勵(lì)磁線圈構(gòu)成，勵(lì)磁凸極對(duì)相互之間彼此磁隔離，每個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)由獨(dú)立的勵(lì)磁線圈激勵(lì)控制， 其特征在于:所述勵(lì)磁凸極對(duì)由“U形”疊片鐵芯、勵(lì)磁線圈構(gòu)成，該“U形”疊片鐵芯的端口面朝向同一方向， 所述轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子支架、和若干永磁體構(gòu)成，轉(zhuǎn)子支架的中心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定，所述轉(zhuǎn)子支架為圓盤形，若干永磁體以轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線為對(duì)稱軸，分內(nèi)圈和外圈設(shè)置于導(dǎo)磁圓盤的一個(gè)側(cè)面，內(nèi)圈永磁體相互之間的間隔相等，外圈永磁體相互之間的間隔也相等，由于圓盤導(dǎo)磁，設(shè)置在同一條徑線上的內(nèi)圈永磁體與外圈永磁體組成一個(gè)永磁凸極對(duì)，在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)面上相鄰兩個(gè)永磁凸極對(duì)的磁極性相異，每個(gè)永磁凸極對(duì)兩凸極之間的距離與定子勵(lì)磁凸極對(duì)兩凸極之間的距離相同， 轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，圓盤側(cè)面上的各個(gè)永磁凸極對(duì)依次掃過定子上的各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)，且各個(gè)永磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面與各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面之間形成氣隙，當(dāng)轉(zhuǎn)子上任何一個(gè)永磁凸極對(duì)兩個(gè)端口 面與定子上任何一個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面正對(duì)重合時(shí)，該永磁凸極對(duì)與該勵(lì)磁凸極對(duì)之間即形成了一個(gè)最短磁回路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)， 其特征在于:所述轉(zhuǎn)子支架為圓盤形，若干永磁體以轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線為對(duì)稱軸，分內(nèi)圈和外圈設(shè)置于導(dǎo)磁圓盤的兩個(gè)側(cè)面，內(nèi)圈永磁體相互之間的間隔相等,外圈永磁體相互之間的間隔也相等，由于圓盤導(dǎo)磁，設(shè)置在同一條徑線上的內(nèi)圈永磁體與外圈永磁體組成一個(gè)永磁凸極對(duì)，在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)面上相鄰兩個(gè)永磁凸極對(duì)的磁極性相異，每個(gè)永磁凸極對(duì)兩凸極之間的距離與定子勵(lì)磁凸極對(duì)兩凸極之間的距離相同， 所述若干“U形”勵(lì)磁凸極對(duì)分為兩組，分置于轉(zhuǎn)子支架圓盤的兩側(cè)， 轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，圓盤兩個(gè)側(cè)面上的各個(gè)永磁凸極對(duì)依次掃過定子上的各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)，且各個(gè)永磁凸極對(duì)的端口面與各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)端口面之間形成氣隙，當(dāng)轉(zhuǎn)子上任何一個(gè)永磁凸極對(duì)的兩個(gè)端口面與定子上任何一個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)端口面正對(duì)重合時(shí)，，該永磁凸極對(duì)與該勵(lì)磁凸極對(duì)之間形成了一個(gè)最短磁回路。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的交流永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其特征在于:所述定子上勵(lì)磁凸極對(duì)的數(shù)量為N,轉(zhuǎn)子上永磁體或“永磁凸極對(duì)”的數(shù)量為M, N和M滿足關(guān)系式M=kN,該關(guān)系式中，M為大于等于2的偶數(shù)，N為大于等于2的自然數(shù)，當(dāng)N為奇數(shù)，k取偶數(shù)，當(dāng)N為偶數(shù)，k取自然數(shù)，且M/N之比不是正整數(shù)。
【文檔編號(hào)】H02K21/18GK103595213SQ201310584522
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】戴珊珊, 朱石柱, 應(yīng)展烽, 馮凱, 萬萌 申請(qǐng)人:戴珊珊