[发明专利]磁阻电机与自控式光耦开关及运动控制、结构阻尼、散热方法

权利要求书

1.一种磁阻电动机，定、转子的磁极数不同，均采用双凸极结构和各定子磁极在圆周上作等距分布，每个定子磁极上都装有简单的集中绕组，并把径向相对的两个定子磁极上的绕组串联或并联构成一相，采用奇数相定子结构和使用单极型驱动电路，并使各相邻定子绕组产生的磁动势极性互为相反；工作时，采用单相通电励磁或多相通电励磁模式，并按照一定的顺序连续不断地给各相定子绕组施加电流、电压，使电动机的内部磁场形成位移旋转，依靠定、转子工作磁极之间存在的可变磁阻回路，使转子铁心受到向磁阻最小位置运动的倾向磁吸力而产生连续运行；调整各相定子绕组之间的通电顺序，即可改变电动机的运行方向；在任意转子位置上，电动机都具有反、正转运行的自起动能力；其特征是：所述转子铁心(4)为椭圆形二极构件，转子轴杆(5)采用带空心的轴，各相定子绕组(L₁L₄与L₂L₅和L₃L₆)的通电工作区间均大于定子磁极本身宽度的时间机械角，且转子铁心(4)的转动方向与电动机内部旋转磁场的转动方向相一致。

2.按照权利要求1所述的磁阻电动机，其特征是：在磁阻电动机的转子轴杆上还固定有自控式光耦开关，所述自控式光耦开关是把一个带有弧形光栅缝(9和9′)的可动光栅片(7)安装固定在电动机的转子轴杆(5)上，并与两侧相对安装并固定在附加箱体上的光源固定盘(6)和固定光栅盘(8)所构成；在该自控式光耦开关的固定光栅盘(8)上，有两组相间设置在同一圆周上的定位开关代码孔(ABCA′B′C′和cbac′b′a′)，一组定位开关代码孔(ABCA′B′C′)按顺时针方向排列，一组定位开关代码孔(cbac′b′a′)按逆时针方向排列，它们与可动光栅片(7)上的弧形光栅缝(9和9′)和光源固定盘(6)上沿圆周方向等距分布的半导体发光元件(V_1-12)处于同一直径的圆周 上；在同一组定位开关代码孔当中，同相属定位开关代码孔之间均为并联关系，而每一个定位开关代码孔又都对应着光源固定盘(6)上相应的半导体发光元件和驱动电路当中同一相属的光电晶体管，在驱动电路当中的每一个光电晶体管又都和同相属定子绕组的主开关半导体元件相联系，工作时，可动光栅片(7)与空心转子轴杆(5)作同步旋转，自控式光耦开关便按照设定在固定光栅盘上的定位开关代码孔的排列顺序和可动光栅片(7)上的弧形光栅缝(9和9′)给出的相绕阻通电励磁模式，把从光源固定盘(6)上的发光元件发出的光线在经过可动光栅片(7)后，生成反映转子位置信息的光变信号，通过固定光栅盘(8)上的定位开关代码孔耦合给驱动电路当中的光电晶体管并触发相应相定子绕组的主开关半导体元件，使其截止或导通，并以这种方式实现各相定子绕组之间的顺序切换，使电动机产生连续运行；通过设置在电动机外部的电位器(RP₃)对光源固定盘(6)上的发光元件的发光强度进行调控，使通过光电晶体管提供给相应相定子绕组的主开关半导体元件的控制极电流产生变化，从而引起电动机功率和转速的改变；通过设置在电动机外部的转换开关(S₁)对驱动电路当中顺时针方向排列和逆时针方向排列的两组光电晶体管分别控制选择导通，使电动机实现正、反转运行；位于自控式光耦开关当中的可动光栅片(7)上的弧形光栅缝(9和9′)与相绕组通电区间的机械角同宽；两条全相似的弧形光栅缝(9和9′)在可动光栅片(7)上对称分布。

3.按照权利要求1所述的磁阻电动机，其特征是：对于三相定子结构的电动机，还可以直接采用经半波整流后的三相脉冲直流供电起动和运行；调整三相电源的通电顺序，即可实现电动机的正、反转运行；改变交流电的频率即可改变电动机的转动速度。

4.按照权利要求1所述的磁阻电动机，其特征是：对具有三相定子结构的 电动机，还可以直接采用经全波整流后的三相直流供电工作；调整三相电源的相序，即可实现电动机的正、反转运行；改变交流电的频率，即可改变电动机的转动速度。

5.按照权利要求1、3、4任一所述的磁阻电动机，其特征是：在磁阻电动机的定子铁心与机座(1)之间设有非磁性材料的结构阻尼层(2)。