電路輸出端相連接，當(dāng)定子電磁繞組中有電流流過時(shí)，相鄰各定子凸極所產(chǎn)生的磁場(chǎng)極性相異，在所述轉(zhuǎn)子(2)的凸極部位嵌裝有永磁體(3)，所述永磁體(3)的充磁方向?yàn)閺较?，所述轉(zhuǎn)子(2)中相鄰的各凸極所嵌裝的永磁體(3)的極性相異，當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子的凸極重合時(shí)，則構(gòu)成閉合的磁場(chǎng)回路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁型單相開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征在于:所述電樞裝置為兩組，即所述永磁型單相開關(guān)磁阻電機(jī)的定子(I)由前段定子鐵芯和后段定子鐵芯組成，所述轉(zhuǎn)子(2)由前段轉(zhuǎn)子鐵芯和后段轉(zhuǎn)子鐵芯組成，前、后段所包含的定子、轉(zhuǎn)子鐵芯各自構(gòu)成獨(dú)立且自行閉合的磁場(chǎng)回路； 所述前段定子鐵芯和后段定子鐵芯的凸極數(shù)量相等，且兩段定子鐵芯之間留有間隙，所述前段定子鐵芯和后段定子鐵芯中的凸極部位按交叉定位布置，即前段定子鐵芯的凸極中心線與后段定子鐵芯的凹部中心線相對(duì)應(yīng)，所述前段定子鐵芯上的定子電磁繞組與后段定子鐵芯上的定子電磁繞組共同組成單相電機(jī)的定子電磁繞組； 所述前段轉(zhuǎn)子鐵芯和后段轉(zhuǎn)子鐵芯的凸極數(shù)量相等，且與對(duì)應(yīng)定子鐵芯上的凸極數(shù)量相同，所述前段轉(zhuǎn)子鐵芯和后段轉(zhuǎn)子鐵芯之間留有間隙，所述前段轉(zhuǎn)子鐵芯和后段轉(zhuǎn)子鐵芯中凸極的中心線在同一直線上； 當(dāng)前段定子鐵芯中的凸極部位中心線與前段轉(zhuǎn)子鐵芯中的凸極部位中心線對(duì)應(yīng)時(shí)，后段轉(zhuǎn)子鐵芯中的凸極部位中心線與后段定子鐵芯的凹部中心線相對(duì)應(yīng)，所述前段轉(zhuǎn)子鐵芯和后段轉(zhuǎn)子鐵芯均安裝在電機(jī)輸出軸(5)上，且與電機(jī)輸出軸(5)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁型單相開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征在于:所述電樞裝置為兩組，即所述永磁型單相開關(guān)磁阻電機(jī)的定子(I)由前段定子鐵芯和后段定子鐵芯組成，所述轉(zhuǎn)子(2)由前段轉(zhuǎn)子鐵芯和后段轉(zhuǎn)子鐵芯組成，前、后段所包含的定子、轉(zhuǎn)子鐵芯各自構(gòu)成獨(dú)立且自行閉合的磁場(chǎng)回路； 所述前段定子鐵芯和后段定子鐵芯的凸極數(shù)量相等，且兩段定子鐵芯之間留有間隙，所述前段定子鐵芯和后段定子鐵芯中的凸極部位按交叉定位布置，即前段定子鐵芯的凸極中心線與后段定子鐵芯的凹部中心線相對(duì)應(yīng)，所述前段定子鐵芯上的定子電磁繞組與后段定子鐵芯上的定子電磁繞組共同組成單相電機(jī)的定子電磁繞組； 所述前段轉(zhuǎn)子鐵芯和后段轉(zhuǎn)子鐵芯的凸極數(shù)量相等，且與對(duì)應(yīng)定子鐵芯上的凸極數(shù)量相同，所述前段轉(zhuǎn)子鐵芯和后段轉(zhuǎn)子鐵芯之間留有間隙，所述前段轉(zhuǎn)子鐵芯和后段轉(zhuǎn)子鐵芯中的凸極部位按交叉定位布置，即前段轉(zhuǎn)子鐵芯的凸極中心線與后段轉(zhuǎn)子鐵芯的凹部中心線相對(duì)應(yīng)； 當(dāng)前段定子鐵芯中的凸極部位中心線與前段轉(zhuǎn)子鐵芯中的凸極部位中心線對(duì)應(yīng)時(shí)，后段轉(zhuǎn)子鐵芯中的凸極部位中心線與后段定子鐵芯的凸極部位中心線也對(duì)應(yīng)，所述前段轉(zhuǎn)子鐵芯和后段轉(zhuǎn)子鐵芯均安裝在電機(jī)輸出軸(5 )上，且與電機(jī)輸出軸(5 )同步轉(zhuǎn)動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁型單相開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征在于:所述定子(I)和轉(zhuǎn)子(2)的對(duì)應(yīng)關(guān)系是內(nèi)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)或者是外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁型單相開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征在于:所述控制系統(tǒng)中設(shè)置有極性檢測(cè)電路及位置檢測(cè)電路。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁型單相開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征在于:所述控制系統(tǒng)中設(shè)置有儲(chǔ)能電容電流檢測(cè)電路。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的永磁型單相開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征在于:所述功率電路為采用四個(gè)開關(guān)管Ql、Q2、Q3、Q4構(gòu)成的H橋電路，每個(gè)橋臂由上管和下管構(gòu)成，任一橋臂的上管與對(duì)應(yīng)橋臂的下管構(gòu)成一組，同時(shí)導(dǎo)通或截止，兩個(gè)橋臂上都設(shè)置有至少一個(gè)隔離二極管，兩個(gè)橋臂的輸出端與定子繞組的二端相連接，還分別連接有續(xù)流二極管，并通過續(xù)流二極管與儲(chǔ)能電路相連接，儲(chǔ)能電路可以由單個(gè)儲(chǔ)能元件構(gòu)成，也可以由復(fù)合儲(chǔ)能元件共同構(gòu)成。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的永磁型單相開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征在于:所述H橋電路中的定子繞組L兩端分別與續(xù)流二極管D5和續(xù)流二極管D6連接，所述續(xù)流二極管D5、D6通過隔離二極管D7、D8與開關(guān)管Q1、Q3連接，電源E分別通過隔離二極管D9、D10與開關(guān)管Q1、Q3連接，所述定子繞組L分別通過續(xù)流二極管D5、D6以及下管中的保護(hù)二極管D2、D4，在開關(guān)管截止?fàn)顟B(tài)下與儲(chǔ)能電容C構(gòu)成充電回路，所述儲(chǔ)能電容C在任一組開關(guān)管導(dǎo)通的狀態(tài)下都可向定子繞組L放電。9.一種如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的永磁型單相開關(guān)磁阻電機(jī)的控制方法，其特征在于:當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到預(yù)定的位置時(shí)，位置檢測(cè)電路給出控制信號(hào)，通過控制系統(tǒng)的控制電路驅(qū)動(dòng)開關(guān)管Q1、Q4導(dǎo)通，定子繞組L中的電流開始上升，其產(chǎn)生電流的方向?yàn)橛勺笾劣?，?dāng)定子繞組L中的電流達(dá)到限定的數(shù)額時(shí)，將開關(guān)管Q1、Q4截止，由于定子繞組L中的電流不能突變，因此定子繞組L中的電流由定子繞組L的右端B—D6—F點(diǎn)定子繞組L的左端A向儲(chǔ)能電容C充電，將定子繞組L中的磁場(chǎng)能量轉(zhuǎn)換為儲(chǔ)能電容C的電場(chǎng)能量，當(dāng)定子繞組L中電流變?yōu)镺時(shí)，這時(shí)定子繞組L中的磁場(chǎng)能量全部轉(zhuǎn)換為儲(chǔ)能電容C的電場(chǎng)能量，在儲(chǔ)能電容C的兩端出現(xiàn)上正下負(fù)，UC的幅度達(dá)到峰值電壓，由于隔離二極管的作用，儲(chǔ)能電容C不能向定子繞組L放電，也不能向電源E放電； 當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定的狀態(tài)切換位置時(shí)，控制電路驅(qū)動(dòng)開關(guān)管Q3、Q2導(dǎo)通，電源電壓經(jīng)D10—Q3—B4L—A4Q24地構(gòu)成回路，給定子繞組L通電，而儲(chǔ)能電容C中所存儲(chǔ)的電場(chǎng)能量則通過Q3—B4L—A4Q24地構(gòu)成回路，向定子繞組L放電； 同理，當(dāng)定子繞組L中的電流達(dá)到限定的數(shù)額時(shí)，將開關(guān)管Q3、Q2截止，由于定子繞組L中的電流不能突變，因此定子繞組L中的電流由定子繞組L的左端A—D5—F點(diǎn)定子繞組L的右端B向儲(chǔ)能電容C充電，將定子繞組L中的磁場(chǎng)能量轉(zhuǎn)換為儲(chǔ)能電容C的電場(chǎng)能量，當(dāng)定子繞組L中電流變?yōu)镺時(shí)，這時(shí)定子繞組L中的磁場(chǎng)能量全部轉(zhuǎn)換為儲(chǔ)能電容C的電場(chǎng)能量，在儲(chǔ)能電容C的兩端出現(xiàn)上正下負(fù)，UC的幅度達(dá)到峰值電壓，由于隔離二極管的作用，儲(chǔ)能電容C不能向定子繞組L放電，也不能向電源E放電。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的永磁型單相開關(guān)磁阻電機(jī)的控制方法，其特征在于:當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)極性檢測(cè)電路給出的極性檢測(cè)信號(hào)，通過控制系統(tǒng)的控制電路驅(qū)動(dòng)開關(guān)管Q1、Q4或Q3、Q2導(dǎo)通，所述極性檢測(cè)電路中的霍爾元件安裝在定子任一凹部的中心線位置。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種永磁型單相開關(guān)磁阻電機(jī)，包括電機(jī)輸出軸、控制系統(tǒng)以及至少一組電樞裝置，所述電樞裝置包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子和轉(zhuǎn)子的凸極之間為氣隙，所述轉(zhuǎn)子固定套接在電機(jī)輸出軸外周，所述定子上的凸極數(shù)量與轉(zhuǎn)子上的凸極數(shù)量一致，在所述定子的凸極部位安裝有定子電磁繞組，相鄰的定子電磁繞組的繞制方向相異，在所述轉(zhuǎn)子的凸極部位嵌裝有永磁體，所述永磁體的充磁方向?yàn)閺较?，所述轉(zhuǎn)子中相鄰的各凸極所嵌裝的永磁體的極性相異。本發(fā)明在保持了常規(guī)開關(guān)磁阻電機(jī)所特有優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，消除了常規(guī)開關(guān)磁阻電機(jī)所固有的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的雙向運(yùn)行，同時(shí)提升了電機(jī)的功率密度，提高了電源輸入能量的轉(zhuǎn)換效率，有效的實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目標(biāo)。
【IPC分類】H02M7/797, H02K29/03, H02P6/16
【公開號(hào)】CN105634231
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610189821
【發(fā)明人】陳奚平
【申請(qǐng)人】上海鼎特電器有限公司, 陳奚平
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年3月30日