[发明专利]开关磁阻电机及其绕组布置方法

说明书

本发明提供了一种开关磁阻电机及其绕组布置方法。开关磁阻电机包括：外转子；内转子，设置在外转子的内部并与外转子一起同轴转动；定子，位于外转子与内转子之间，定子的内表面具有沿其径向方向凸出的多个定子内齿，定子的外表面具有沿其径向方向凸出的多个定子外齿，相邻的两个定子外齿(22)之间形成第一凹槽，相邻的两个定子内齿(21)之间形成第二凹槽；绕组，绕组绕设在定子的定子轭部(24)上，每个绕组的第一圈边设置在一个第一凹槽内，第二圈边设置在与该第一圈边位于同一径向上的第二凹槽相邻的一个第二凹槽内。本发明的开关磁阻电机，能够有效避免双转子开关磁阻电机内外磁路的共轭现象，提高开关磁阻电机的性能。

技术领域

本发明涉及一种开关磁阻电机及其绕组布置方法。

背景技术

现有的一种双转子开关磁阻电机，其定子在径向具有相反方向的两个凸极，并在凸极上绕制有集中绕组，内外表面正对极的绕组为同相，内转子和外转子分别置于定子内侧和外侧。

另一种双转子开关磁阻电机，其包括内转子、定子和外转子，相互之间通过气隙隔开，其定子在径向具有相反方向的两个凸极，并在凸极上绕制有集中绕组，定子轭部具有圆周方向的隔磁环，内外绕组相互独立。

上述两种双转子开关磁阻电机，其相邻凸极所形成的槽口宽度很大，槽内导体极易滑出，极不安全；绕组采用集中卷结构，绕制过程中，必须预留绕线机构的空间，造成槽满率低，电机性能低下；该磁路结构下，磁路长，磁路闭合路径通过整个定子轭部和转子轭部，造成气隙所占磁势下降，并导致铁损增加；定子中间隔磁环的存在使得定子内外凸极完全分离，再装配成整体后，其工艺性复杂，装配困难。

此外，上述的双转子开关磁阻电机，由于内外磁路会产生共轭现象，轭部的磁力线发生叠加，导致磁密较高，为保证该种共轭现象导致的饱和，必须增加轭部厚度；在电机定子内径和外径确定的情况下，会导致定子的槽面积被减小，导线变细，绕组电阻增加，损耗增加。

发明内容

本发明旨在提供一种开关磁阻电机及其绕组布置方法，能够有效避免双转子开关磁阻电机内外磁路的共轭现象，提高开关磁阻电机的性能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种开关磁阻电机，包括：外转子；内转子，设置在外转子的内部并与外转子一起同轴转动；定子，位于外转子与内转子之间，定子的内表面具有沿其径向方向凸出的多个定子内齿，定子的外表面具有沿其径向方向凸出的多个定子外齿，相邻的两个定子外齿之间形成第一凹槽，相邻的两个定子内齿之间形成第二凹槽；绕组，绕组绕设在定子的定子轭部上，每个绕组的第一圈边设置在一个第一凹槽内，第二圈边设置在与该第一圈边位于同一径向上的第二凹槽相邻的一个第二凹槽内。

作为优选，每个定子内齿的齿顶端的两侧沿内转子的周向方向凸出地设置有定子内极靴，每个定子外齿的齿顶端的两侧沿内转子的周向凸出地设置有定子外极靴。

作为优选，相应的定子轭部、定子外齿和定子外极靴形成第一凹槽，相应的定子轭部、定子内齿和定子内极靴形成第二凹槽，开关磁阻电机为m相电机，同相的各个定子轭部的绕组相隔m-1个绕组，并且同相的全部绕组串联或者并联形成一相绕组组合。

作为优选，外转子包括：外壳；多个外转子环形齿块，连接于外壳的内表面并沿外壳的内周面均布。

作为优选，定子内齿和定子外齿沿定子的圆周均布。

作为优选，定子内极靴的厚度由其极尖处至定子内齿逐渐变大，定子外极靴的厚度由其极尖处至定子外齿逐渐变大。

作为优选，定子由多个铁芯周向连接形成。

作为优选，每个铁芯具有两条接触边，每个接触边均具有突齿和凹槽，相邻两个铁芯的突齿和凹槽相互适配以使相邻两个铁芯相连接。