[实用新型]一种新型开关磁阻电动机系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动机系统技术，具体的说，涉及一种6相开关磁阻电动机系统。

背景技术

近年，开关磁阻电动机技术在国内外得到越来越广泛的应用。

开关磁阻电动机系统主要由电动机、功率电路、角位移传感器和控制电路4部分构成。

开关磁阻电动机系统的电动机部分结构型式很多，常用的结构有2相4/2极、3相6/4极、3相12/8极、4相8/6极、5相10/8极。不同的结构型式具有不同的性能特点，并适用于不同的应用场合。一般地说，相数越少，电动机系统的组成各部分的结构就越简单，成本越低，但是其某些功能和性能指标也越低。

其中，2相系统只能做单方向转动，无法适应一般工业应用的要求，因此作为工业用途，开关磁阻电动机系统一般至少需要3相以上的系统。近年来3相12/8极系统得到了广泛应用，其优点是相数较少，成本较低，其主要性能指标，如电动机单位体积的功率、系统效率等也较高。但是，由于其相数较少，转矩脉动和噪声仍然较大。

因此，如果在不增加系统复杂程度和成本的条件下，进一步提高系统性能是十分有意义的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于现有3相12/8极磁阻电动机系统的新型的6相开关磁阻电动机系统，以改善或提高其转矩脉动和噪声的性能。

本实用新型的技术方案为：

一种新型开关磁阻电动机系统，包括开关磁阻电动机、功率电路、角位移传感器和控制电路，其特征在于：所述开关磁阻电动机为6相绕组开关磁阻电动机。

所述的6相绕组开关磁阻电动机为定转子双凸极，其中定子极数为12，转子极数为10，且每个定子极上嵌有一线圈，其中任意两个相对极上的线圈相连接构成1相绕组，各相绕组的尾端相连接构成中点，绕组头部接至所述功率电路的各桥臂上。

所述绕组中点为悬空设置或与整流电路中点相接。

所述定子各相绕组单独通电时，其两端凸极极性为同极性或异极性。

所述功率电路包括逆变电路，所述逆变电路包括有6个桥臂，每一桥臂均包含有一功率开关元件和一续流二极管，其中3个桥臂的功率开关元件与直流电源正极相连，二极管与直流电源负极相连；另外3个桥臂的功率开关元件与直流电源负极相连，二极管与直流电源正极相连。

所述功率电路为交流供电时，还包括整流电路。

所述整流电路具有中点。

所述整流电路中点与外部电源相接。

所述角位移传感器包括一10齿齿盘以及3个基于光电、霍尔、电磁或电容原理的传感元件，所述齿盘其齿和槽各为T/2；所述3只传感元件的间距为T/3或T/6，其中T为齿盘齿距。

所述齿盘涂敷有透光或反光的材料。

本实用新型的技术效果在于：

本实用新型在已有的3相12/8极磁阻电动机系统的基础上，基本不增加其复杂程度和成本，实现了6相12/10极开关磁阻电动机系统。在保持电动机定子凸极和绕组线圈数量不变的前提下，仅仅通过改变绕组线圈间的连接方式，将现有的3相12/8极磁阻电动机系统的圆周方向每4个绕组线圈相连接组成1相绕组，改为圆周方向上任意两相对的绕组线圈相连接构成1相绕组，就简便地实现了定子绕组6相结构。同时将转子由8个凸极改为10个凸极。

功率电路通过对现有的功率开关元件和续流二极管改变其连接方式，并通过将角位移传感器的齿盘的8个齿变为10个齿，控制电路在原有3路输出信号的基础上，新增3路相位差为T/2的输出信号。

综上所述，本实用新型的6相12/10极开关磁阻电动机系统与现有的3相12/8极磁阻电动机系统相比，相数增至2倍，因此其每转的换向次数随之大幅增加，由24次增加至60次，同时通电的相数增加，故本实用新型在保持原有3相系统优点的情况下，电机运行的转矩脉动大大降低，运转平稳性提高，噪声降低。

附图说明

图1为现有3相12/8极磁阻电动机系统的电动机示意图；

图2为现有3相12/8极磁阻电动机系统的功率电路示意图；

图3a为本实用新型电动机各相绕组同极设置的示意图；

图3b为本实用新型电动机各相绕组异极设置的示意图；

图4为本实用新型电动机绕组示意图；

图5为本实用新型整流电路无中点功率电路示意图；

图6a为本实用新型整流电路中点M不外接时功率电路示意图；

图6b为本实用新型整流电路中点M与外部电源零线N相连接时功率电路示意图；