[发明专利]次同步磁阻电机

说明书

本发明涉及一种新型的磁阻电机，更具体的涉及一种旋转或线性次同步磁阻电机。

正如本领域中的技术人员所公知的，最熟悉和常用的磁阻电机为切换磁阻电机，就应用方面而言，其存在一些限制，如存在力矩和速度的波动以及无法施加高变化率的电流等。此种切换磁阻电机的其他方面的缺点在于控制电路和输送电路十分的复杂和昂贵，尤其是高功率机器。为了解决上述的问题，在95年10月24日公开的专利申请PI9400880-9中揭示了与“磁阻电机”相关的内容，其中所提供的电机包含转子和定子。所述定子包含一个芯，该芯由磁片构成，所述定子还设置有朝向转子突出出来的纵向的齿。所述定子同样包含多个可容纳多相绕组的槽，所述绕组包含多个均匀围绕定子磁材料的线圈。作为一种补充，所述定子由磁片芯构成，其上设置有朝向定子突出的纵向的齿。因此，在通过平衡多相电压对所述线圈供电时，产生一个旋转场，使得在转子和定子之间产生相对移动。

然而，即使此种的电机可克服现有技术中的缺点，在专利申请PI9400880-9中描述的电机仍然存在功率因数低的问题，在某些情况下会增加驱动系统的成本。

本发明的第一个目的是提供一种磁阻电机，其可以低速提供高的力矩，可用于替换切换电机和传统的电机。

本发明的第二个目的是提供一种磁阻电机，其在低速拥有高力矩，就成本和维修而言其可替代传统的磁阻电机，这样可使力矩增大而速度降低。

本发明的第三个目的在于提供一种磁阻电机，其在不需要复杂和昂贵的电源和控制电路的情况下最大限度的控制旋转和力矩。

本发明的第四个目的在于提供一种磁阻电机，由于其结构上的原因，使得所获得的力矩和速度无波动。

本发明的第五个目的在于提供一种对上面提到的专利申请PI9400880-9中的磁阻电机进行了改进的磁阻电机，其特征在于具有高的功率因数。

通过下面所提供的次磁阻电机可实现上述的和其他方面的目的和优点，其包含一个定子，定子具有一个磁芯，磁芯由未连接或弱连接的铁磁片组片构成，该芯的面上设置有朝向转子的纵向的齿，并具有用于容纳绕组的槽，绕组包含多个环绕铁磁材料的线圈，从而当向如此构成的绕组通电时会产生磁场。所述转子与电机成为一体，并顺次对其提供磁芯，磁芯由铁磁片构成，并具有沿其表面均匀设置的朝向定子旋转的纵向的齿。另外，转子上的齿的数目不同于定子上的齿的数目。

该电机还包含用于监控和识别定子齿和转子齿间相对位置的装置，从而可识别出转子和定子之间具有最大的磁导率的区域，这样可保证对定子线圈进行正确的输电，从而获得最大可能的力矩。

本发明的结构特征与专利申请PI9400880-9中描述的电机类似，然而，其基本的区别在于以下的几点：

-与在文件PI9400880-9中描述的使用整个磁片的情况相比，定片磁芯包含磁未连接或弱连接的组片；及

-对线圈单独提供由识别定子和转子之间的相对位置的装置进行控制和监测的电流，而在文件PI9400880-9中，线圈为多相的并通过平衡多相电压供电。

-这些差别可使得本发明的电机拥有高的功率因数，这意味着在工作期间，电机消耗低电流。

相应的，本发明的一个目的是提供一种如下类型的次同步磁阻电机，其包含至少一个由铁磁片构成的转子并设置有多个均匀分布的齿，且至少一个定子设置在与所述转子相对的表面上，并具有第二组均匀分布的多个齿，另外还有绕组，所述绕组通过电流源被选择的输电，且至少一个定子由一组磁未连或弱连的铁磁组片构成，每个组片包含至少一个绕组，且每个组片的至少一个绕组具有由监控装置控制的电源，在定片上的齿的数目不同于转子上的齿的数目。

通过下面参考相应附图的详细描述会对本发明的范围有更清楚的了解，其中所示的实例仅是为了说明的目的，并不构成对本发明的限制，其中：

图1为根据本发明的次同步磁阻电机的部分透视图，其中该电机在定子上具有一个绕组，所述定子处于转子的外面；

图2为图1中所示的电机的截面示意图；

图2a为图2中电机的放大截面示意图；

图2b为与图2a类似的示意图，但转子发生了定子齿距1/6的位移；

图3为与图1中所示的次同步磁阻电机相类似的部分截面示意图，其区别在于定子位于转子的外面；

图4为图3中所示的电机的截面示意图；

图5为根据用于次同步磁阻电机的发明构思形成的次同步磁阻线性电机的透视图；

图6为图5中所示的电机的纵向截面示意图；

图7为根据用于次同步磁阻电机的发明构思形成的次同步磁阻盘式电机的透视图；