[实用新型]电容分裂式电路用节能开关磁阻电机

说明书

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，涉及一种开关磁阻电机，特别是一种电容分裂式电路用节能开关磁阻电机。

背景技术

开关磁阻电机，具有结构简单，转子铁心无电机绕组，无永磁体、容错能力强、可靠性高、启动扭矩大等优点，使用范围日益扩大。开关磁阻功率变换器主电路有不对称半桥变换电路、双绕组功率变换电路、带存贮电容变换电路、再生式变换电路、电容分裂式变换电路。其中，电容分裂式变换电路具有绕组的利用效率高、功率器件少等优点，因而，得到广泛使用。

以8/6型4相开关磁阻电机为例说明，其功率变换器主电路采用电容分裂式变换电路，电容分裂式变换电路图见图1所示。目前，8/6型四相开关磁阻电机转子和定子凸极典型值分别为23°、21°。该开关磁阻电机有四相：A、B、C、D，假设通电顺序为AB->BC->CD->DA->AB…->DA。在AB两相进行通电后，切换到BC两相通电，A相仍然经过续流管D1进行自然续流，但是，没有给A相线圈加反压，续流时间长，而且，启动过程中A相电流增大过程角度远远大于A相电流减小区，因而，容易续到负扭矩区，如图2所示，负扭矩区是θ3至θ4区间。A相在负扭矩区运行时，起到了阻碍开关磁阻电机的运行，因而，整个系统效率比较低。同理，可以得出C相也存在类似问题。然而，B、D两相由于存在0.5倍U_dc反向电压，所以，在负扭矩区运行角度明显小于AC两相。在实际运行过程，AC两相在负扭矩运行区大致要到θ3至θ4区间中的80％，BD两相在负扭矩运行区大致要到θ3至θ4区间的20％，因此，BD两相做正功的区间没有得到充分的利用，电机的利用效率没有达到最大，浪费了能源。

实用新型内容

本实用新型针对上述存在的问题，提供一种电容分裂式电路用节能开关磁阻电机，该开关磁阻电机能够减少AC两相自然续流时间，增加BD两相做正功的扭矩，提高电机的利用效率，节约能源。

本实用新型通过下列技术方案来实现：一种电容分裂式电路用节能开关磁阻电机，包括定子和转子，其特征在于，所述定子外环面具有间隔设有定子凹槽和定子凸极，所述转子内环面具有间隔设有转子凹槽和转子凸极，转子凹槽弧度与上桥臂的定子凸极弧度之差比转子凹槽弧度与下桥臂的定子凸极弧度之差小，转子凸极弧度与上桥臂的定子凹槽弧度之差比转子凸极弧度与下桥臂的定子凹槽弧度之差大。

在上述的电容分裂式电路用节能开关磁阻电机中，所述的转子凹槽弧度大于上述上桥臂的定子凸极弧度。

在上述的电容分裂式电路用节能开关磁阻电机中，所述的转子凸极弧度大于上述上桥臂的定子凹槽弧度。

在上述的电容分裂式电路用节能开关磁阻电机中，所述上桥臂和下桥臂的定子凸极弧度小于上述的定子凹槽弧度。

在上述的电容分裂式电路用节能开关磁阻电机中，所述的电容分裂式用开关磁阻电机采用8/6型四相开关磁阻电机，其转子凸极有八个，定子凸极有六个，所述的转子弧度为60°，所述的定子弧度为45°。

在上述的电容分裂式电路用节能开关磁阻电机中，所述上桥臂的定子凸极弧度为20°，上桥臂的定子凹槽弧度为25°，下桥臂的定子凸极弧度为18.5°，下桥臂的定子凹槽弧度为26.5°，所述的转子凸极弧度为35°，转子凹槽弧度为25°。

与现有技术相比，本电容分裂式电路用节能开关磁阻电机由于转子凹槽与定子凸极弧度之差小于定子的凹槽与转子的凸极弧度之差，大大减小了0至θ1区间的值，同时，增大了θ2至θ3区间值，在角度0至θ1区间内避免了做限流处理，在θ2至θ3区间内续流完毕，由于θ2至θ3区间内不做负扭矩，因而，提高了开关磁阻电机的效率，节约了能源。同时，上桥臂的转子凹槽与定子凸极弧度之差比下桥臂的转子凹槽与定子凸极弧度之差小，上桥臂的定子凹槽与转子凸极弧度之差比下桥臂的定子凹槽与转子凸极弧度之差大，考虑到下桥臂在续流时存在一半反向电压，因而，可以适当减小θ2至θ3区间内的值，增大0至θ1区间内的值，也就是增加了在θ1时刻线圈的电流值，由于提高了电流值，因而，提高了电机功率。

附图说明

图1是本发明所采用电容分裂式变换电路结构图。

图2是原有开关磁阻电机电感与角度曲线图。

图3是本发明开关磁阻电机转子和定子弧度图。

图4是本发明上桥臂与下桥臂开关磁阻电机电感与角度曲线图。

图中，1、定子；2、转子；3、定子凹槽；4、定子凸极；5、转子凹槽；6、转子凸极。

具体实施方式