[发明专利]一种定子及其相应的无刷直流、三相开关磁阻和罩极电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其涉及一种定子及其相应的无刷直流电机、三相开关磁阻电机和罩极电机。

背景技术

现有的电机定子铁芯圆内分别分布着均等的槽和齿，并在齿槽中绕有三相或者二相绕组，对于这种传统的电机在运转时会产生谐波磁势，造成电机脉动明显，电机设计师在设计电机时力图把消除谐波磁势当作重要内容来设计。目前消除谐波磁势的技术主要表现在于定子、转子绕组：包括单、双层叠式绕组、同心分布式绕组、分数槽分布式绕组上或转子铁芯形状呈正弦状，目的使气隙电势波呈正弦状。虽然在采用上述对应的分布式绕组时消除一定量的谐波磁势，但也带来槽齿较多、齿谐波量增大、绕线工艺复杂、线圈端部较长、漏磁量增多及电阻电抗增大等问题，对电机效率、功率、转矩产生下降的影响。而微型电机在实施分布绕组技术方案时往往操作较难。这就是微型电机功率因素提不高的原因。

发明内容

本发明提供一种定子，所述定子是通过改变其定子铁芯形状，使极距变短而一极总的磁密不变，三齿极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状，从而在电机运行时产生圆形旋转磁场，降低了电机的脉动现象，使电机启动平稳。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种定子，包含大齿和小齿，所述大齿和所述小齿周期交替排列，相邻的大齿齿身中心线与小齿齿身中心线之间的圆弧距离相同，若干条齿槽伴生于大齿与小齿之间，在所述齿槽里嵌有线圈使构成的每相绕组的铁芯分别由小齿、大齿、小齿三齿依次排列组成，每相绕组与其相邻绕组之间有一个共用的小齿，大齿的齿顶弧面按正弦规律变化，大齿与转子间的大齿弧面气隙为中间小、两端大的正弦渐变气隙，所述小齿与转子间的小齿弧面气隙为均匀气隙且大于大齿弧面气隙的两端气隙,每相绕组的极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状。

本发明公开了一种定子，包含大齿和小齿，所述大齿和所述小齿周期交替排列，相邻的大齿齿身中心线与小齿齿身中心线之间的圆弧距离相同，若干条齿槽伴生于大齿与小齿之间，在所述齿槽里嵌有线圈使构成的每相绕组的铁芯分别由小齿、大齿、小齿三齿依次排列组成，每相绕组与其相邻绕组之间有一个共用的小齿，大齿的齿顶弧面为左右对称削角，大齿与转子间的大齿弧面气隙为中间小、两端大的渐变气隙，小齿与转子间的小齿弧面气隙为均匀气隙且大于大齿弧面气隙的两端气隙，每相绕组的极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状。

本发明公开了一种定子，包含大齿和小齿，所述大齿和所述小齿周期交替排列，相邻的大齿齿身中心线与小齿齿身中心线之间的圆弧距离相同，若干条齿槽伴生于大齿与小齿之间，在所述齿槽里嵌有线圈使构成的每相绕组的铁芯分别由小齿、大齿、小齿三齿依次排列组成，每相绕组与其相邻绕组之间有一个共用的小齿，所述的大齿与转子之间的大齿弧面气隙为均匀气隙,小齿与转子间的小齿弧面气隙为均匀气隙且大于大齿弧面气隙，每相绕组的极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状。

本发明公开了一种定子，包含大齿和小齿，所述大齿和所述小齿周期交替排列，相邻的大齿齿身中心线与小齿齿身中心线之间的圆弧距离相同，若干条齿槽伴生于大齿与小齿之间，在所述齿槽里嵌有线圈使构成的每相绕组的铁芯分别由小齿、大齿、小齿三齿依次排列组成，每相绕组与其相邻绕组之间有一个共用的小齿，所述小齿与转子间的小齿弧面气隙与大齿与转子间的大齿弧面气隙均为均匀气隙，且大齿弧面气隙与小齿弧面气隙相同，线圈通电后会产生相似于方波磁场。

进一步的技术方案是，上述所述四种定子的大齿齿身根部与磁轭接壤部均可以拆分拼装，所述大齿齿身根部为凸形燕尾齿与磁轭内径侧为凹形燕尾槽呈凸凹燕尾形齿槽紧密拼接；所述的小齿齿身的齿顶弧面长度大于齿根弧面长度,呈相似于梯形齿；所述的定子加工程序是将电磁导线先绕线于左右小齿上，后把大齿齿身根部的凸形燕尾齿镶在磁轭内径侧凹形燕尾槽里。

进一步的技术方案是，所述大齿齿身宽度是所述小齿齿身宽度的二倍或二倍以上。

本发明还公开了一种带有上述任一所述定子的无刷直流电机，还包括转子和电子换相装置，所述转子上设有若干对平行充磁或者径向充磁的N/S转子永久磁极；所述换相装置包括霍尔位置传感器和转子位置永久磁极，所述转子位置永久磁极按N/S极交替间隔排列布满或间隔布满在转轴上且其与转子永久磁极同轴且极对数相同。

进一步的技术方案是，所述定子的齿槽和所述转子永久磁极为斜形且呈交叉形状，定子的齿槽与转子永久磁极的斜度相等。