[实用新型]一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电动机，特别是涉及一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机。

背景技术

近年来，开关磁阻电动机技术在国内外得到越来越广泛的应用。上世纪末国内外文献上介绍了一种如图1所示的永磁式3相开关磁阻电动机，为了使永磁式3相开关磁阻电动机更加实用，本申请人又在此基础上开发了新的结构，并进而发展了两种他激3相开关磁阻电动机。

在现有的他激3相开关磁阻电动机中，有一种是用全距线圈来产生3相凸极共用的励磁磁通的，图2所示为定子凸极/转子凸极为12/8的全距绕组励磁的3相开关磁阻电动机结构示意图，其定子凸极/转子凸极齿形和分布线圈的嵌装方法及连接与一般开关磁阻电动机相同。

这种励磁式3相开关磁阻电动机的特点：是定子12个凸极中，以相邻的三个凸极为一组3相，把各组间的沟槽加深，在嵌置凸极线圈前先嵌上4个励磁用的全距线圈；4个励磁线圈的规格一样，连成全距励磁绕组；在励磁绕组中通有直流电流时4个励磁线圈流过的电流相等，而各组凸极的磁性在圆周上呈N、S间隔排列。

在励磁式3相开关磁阻电动机中，相绕组上通过的驱动电流正负交变，电动机输出的转矩靠磁场反应转矩。在励磁电流的方向和电动机的转向确定后，只要相电流的相位正确，就可在定子凸极磁导的上升段和下降段都得到电动转矩，材料的利用率很高。

为了获得良好的性能，励磁式3相开关磁阻电动机必须工作在“两相激励”状态，对于他激3相开关磁阻电动机来说，应在励磁绕组的直流电源上并联足够大的滤波电容，或者先要嵌上自身短路的全距阻尼线圈。

励磁式3相开关磁阻电动机有一系列特点和优点，它的输出转矩的脉动比一般开关磁阻电机小。比起3相交流同步电机来，它的优点是转子简单牢靠，转动惯量小，但转矩脉动还是要大一些，因此，如果能采取一些措施，使它成为转矩低脉动的电动机，显然有很大的价值。

实用新型内容

为了使电动机的结构更加合理，降低电动机输出转矩的脉动，本实用新型提供了一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机。所述技术方案如下：

本实用新型的一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机，包括定子铁芯、转子铁芯和功率电路，所述定子铁芯由3N个定子凸极构成；所述转子铁芯由4M个转子凸极构成；其中N为大于1的整数；M为大于或等于1的整数；所述每个定子凸极外嵌装有线圈，所述定子凸极3相为一组；所述转子凸极之间形成转子沟槽，其特征在于，所述转子凸极的宽度和与之相邻的所述转子沟槽的宽度相等，所述转子凸极的宽度和所述转子沟槽的宽度均为1/2转子极距。

本实用新型的一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机，其特征在于，每个所述转子凸极的边缘分为上升段、水平段和下降段；所述上升段、水平段和下降段的宽度均为1/6转子极距。

本实用新型的一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机，其特征在于，在所述每组3相定子凸极中，其中间的1相定子凸极外嵌装有的线圈匝数与相邻两相定子凸极外嵌装有的线圈匝数不同。

本实用新型的一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机，其特征在于，在所述每组3相定子凸极中，其中间的1相定子凸极外嵌装的线圈匝数比旁边两相定子凸极外嵌装的线圈匝数多。

本实用新型的一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机，其特征在于，所述定子铁芯还包括N个同一极性的励磁凸极，所述N与所述M相等；所述定子铁芯的励磁凸极由永磁性材料或导磁材料制成；当所述励磁凸极由导磁材料制成时，在所述励磁凸极外嵌装有励磁线圈。

本实用新型的一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机，其特征在于，在所述定子铁芯上共有2M组3相定子凸极，所述N与所述2M相等；每个定子凸极间有定子沟槽；每组3相定子凸极间形成定子凸极组间沟槽；所述定子凸极组间沟槽比所述定子沟槽深；在所述每组3相定子凸极外还嵌装有励磁线圈，构成全距励磁绕组。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：通过改进转子凸极的齿形、减少定子凸极嵌有线圈的匝数等措施，降低了电动机输出转矩的脉动，输出转矩的脉动降低以后，有利于励磁式3相开关磁阻电动机开发和应用。

附图说明

图1是现有的永磁式3相开关磁阻电动机的结构示意图；

图2是现有的一种用全距绕组励磁的3相开关磁阻电动机的结构示意图；

图3a)是现有的励磁式3相开关磁阻电动机转子凸极的齿形展开图；

b)是本实用新型提供的一种转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机转子凸极的齿形展开图；

图4是本实用新型实施例提供的永磁式的转矩低脉动的励磁式3相开关磁阻电动机结构示意图；