[发明专利]大容量高速开关磁阻电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动机，具体涉及一种大容量高速开关磁阻电动机。

背景技术

开关磁阻电动机调速系统主要由开关磁阻电动机、功率变换器、控制器、电流检测器和位置检测器构成，其中，开关磁阻电动机是实现机电能量转换的部件，它遵循磁通总是要沿着磁导最大的路径闭合的原理，由磁拉力作用产生具有磁阻性质的电磁转矩，由功率变换器提供运转所需的能量，由蓄电池或交流电整流后得到的直流电供电。开关磁阻电动机绕组电流是单向的，因此功率变换器结构形式与开关磁阻电动机的相数、绕组形式有关，功率变换器的结构和开关器件的选择直接影响到开关磁阻电动机系统的性能和成本。

现有技术的开关磁阻电动机转子旋转时磁路的磁阻不大，在高速时其风摩损耗非常大。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述缺陷，提供一种转子旋转时磁路的磁阻大、风摩损耗小的大容量高速开关磁阻电动机。

为实现上述目的，本发明设计的高水头大容量高速开关磁阻电动机，包括定子和转子，所述定子为6个凸极结构，所述定子的每个凸极上套有集中线圈，每两个空间位置相对的凸极上的线圈顺时针方向串联构成一相绕组，6个凸极构成三项绕组；所述转子为4个凸极结构，转子由硅钢片叠压而成，还包括驱动电源，所述驱动电源的控制方法为：大容量高速开关磁阻电动机在起动时和开始运行时，驱动电源采用电流斩波控制使大容量高速开关磁阻电动机运行电流控制在设定电流，开关磁阻电动机在进入常态的运转时，通过改变开通角及关断角达到所需的电流，所述驱动电源根据转速或负载的不同值，对设定电流、开通角及关断角这三个控制量进行控制，得到所需的转矩，从而实现大容量高速开关磁阻电动机的调速运行。

在上述技术方案中，所述定子和转子运行的方法为：当定子A相绕组通电时，磁通总要沿着磁阻最小的路径闭合，使转子转动至转子1、3极和定子、极对齐；A相断电、B相通电时，B相电流产生的磁吸力吸引转子2、4极，使转子逆时针转动30°，使转子2、4极与定子、极对齐，再使B相断电、C相通电，转子逆时针转过30°，再使C相断电，回到A相绕组通电，平衡时转子4、2极与定子、极对齐，一个通电周期使转子在空间转过了一个齿距，按照上述的方法循环往复，定子按A-B-C-A的顺序通电，电机按逆时针方向旋转，当定子按A-C-B-A的顺序通电，则电机按顺时针方向旋转。

本发明开的大容量高速开关磁阻电动机是一种具有宽调速范围的调速电动机，当电机定子每相绕组的通电频率为f时，每个电周期转子转过一个转子极距，每秒钟转过f个转子极距，即每秒转过转。电动机的转速与绕组通电频率的关系为，转子旋转时磁路的磁阻大，开关磁阻电动机的驱动电源设计与之配套驱动，驱动电源输出的是可变频的单极性脉冲电流，实现开关磁阻电机的自控式变频调速运行，达到风摩损耗小的目的。

附图说明

图1为本发明的定子和转子结构示意图；

图2为本发明的驱动电源控制原理图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

如图1所示的大容量高速开关磁阻电动机，包括定子和转子，定子为6个凸极结构，所述定子的每个凸极上套有集中线圈，每两个空间位置相对的凸极上的线圈顺时针方向串联构成一相绕组，6个凸极构成三项绕组；所述转子为4个凸极结构，转子由硅钢片叠压而成，还包括驱动电源，所述驱动电源的控制方法如图2所示，大容量高速开关磁阻电动机在起动时和开始运行时，驱动电源采用电流斩波控制使大容量高速开关磁阻电动机运行电流控制在设定电流，开关磁阻电动机在进入常态的运转时，通过改变开通角及关断角达到所需的电流，所述驱动电源根据转速或负载的不同值，对设定电流、开通角及关断角这三个控制量进行控制，得到所需的转矩，从而实现大容量高速开关磁阻电动机的调速运行。

定子和转子运行的方法为：当定子A相绕组通电时，磁通总要沿着磁阻最小的路径闭合，使转子转动至转子1、3极和定子、极对齐；A相断电、B相通电时，B相电流产生的磁吸力吸引转子2、4极，使转子逆时针转动30°，使转子2、4极与定子、极对齐，再使B相断电、C相通电，转子逆时针转过30°，再使C相断电，回到A相绕组通电，平衡时转子4、2极与定子、极对齐，一个通电周期使转子在空间转过了一个齿距，按照上述的方法循环往复，定子按A-B-C-A的顺序通电，电机按逆时针方向旋转，当定子按A-C-B-A的顺序通电，则电机按顺时针方向旋转。