[发明专利]一种盘式开关磁阻电机及其提高转矩的设计方法

权利要求书

1.一种盘式开关磁阻电机，其包括两个定子(1)、位于两个定子(1)之间的转子(2)、将两个定子(1)和转子(2)共轴连接的轴承(6)；在每个定子(1)上安装有多个定子线圈(4)，每个定子线圈(4)上安装一个定子磁极(3)，在转子(2)上安装有多个转子磁极(5)；其特征在于：

多个定子线圈(4)以定子(1)的轴线为圆心均匀的分布在相应定子(1)面向转子(2)的一侧上，多个定子线圈(4)围成至少一圈；转子磁极(5)以转子(2)的轴线为圆心均匀的分布在转子(2)中，多个转子磁极(5)也围成至少一圈；每个转子磁极(5)的两端穿透转子(2)的相对两侧，以便围成的形状能与两侧定子(1)上的多个定子线圈(4)围成的形状相对应；

以由外圈至内圈的顺序，定子(1)上的第x圈上的定子磁极数和转子(2)上的第x圈上的转子磁极数满足以下关系：一，S_x＝(T_x/W)×j，其中，S_x为转子(2)上的第x圈上的转子磁极数，T_x为定子(1)上的第x圈上的定子磁极数且为偶数，W为电源相数，j为正整数；二，保证转子(2)上的第x圈上的转子磁极数<定子(1)上的第x圈上的定子磁极数。

2.如权利要求1所述的盘式开关磁阻电机，其特征在于：当多个定子线圈(4)围成的圈数为两圈及以上时，呈同心圈的形式布局，当多个转子磁极(5)围成的圈数为两圈及以上时，也呈同心圈的形式布局。

3.如权利要求1所述的盘式开关磁阻电机，其特征在于：转子(2)上最外圈的转子磁极(5)均匀环绕在转子(2)的圆周上。

4.如权利要求1所述的盘式开关磁阻电机，其特征在于：该盘式开关磁阻电机在电气上的结构为：位于同一圈上的这些定子线圈(4)依次以W个数量为一组，分成T_x/W组定子线圈组，每组定子线圈组分别依次接电源的不同相；这些定子线圈(4)沿定子(1)的一条直径呈中心对称分布，同一直径上的两个定子磁极(3)形成共直径磁极作为驱动相应转子(1)旋转的一对力偶。

5.如权利要求4所述的盘式开关磁阻电机，其特征在于：要使该盘式开关磁阻电机产生(T_x/W)/2对力偶，位于同一圈上的这些定子线圈(4)的通电循环顺序为：A_i_A_i′、B_i_B_i′、C_i_C_i′、……，其中，A、B、C、……分别代表电源的具体电源相，i为1,2，……，(T_x/W)/2。

6.如权利要求4所述的盘式开关磁阻电机，其特征在于：通过选取位于同一圈上的不同定子线圈(4)构成的通电循环顺序，实现驱动该盘式开关磁阻电机连续旋转的力偶对。

7.如权利要求1所述的盘式开关磁阻电机，其特征在于：盘式开关磁阻电机还包括若干轴向多级串联组件，每个轴向多级串联组件包括新增的两个定子(1)、位于新增的两个定子(1)之间的新增的一个转子(2)；若干轴向多级串联组件通过轴承(6)与原来的两个定子(1)、原来的一个转子(2)形成轴向多级串联的结构：定子+转子+定子+定子+转子+定子+……。

8.如权利要求1所述的盘式开关磁阻电机，其特征在于：所有定子线圈(4)采用同一个电源供电。

9.如权利要求1所述的盘式开关磁阻电机，其特征在于：不同圈上的定子线圈(4)采用不同的电源供电。

10.一种如权利要求1至9中任意一项所述的盘式开关磁阻电机的提高转矩的设计方法，其特征在于：该提高转矩的设计方法为：以由外圈至内圈的顺序，定子(1)上的第x圈上的定子磁极数和转子(2)上的第x圈上的转子磁极数满足以下关系：一，S_x＝(T_x/W)×j，其中，S_x为转子(2)上的第x圈上的转子磁极数，T_x为定子(1)上的第x圈上的定子磁极数且为偶数，W为电源相数，j为正整数；二，保证转子(2)上的第x圈上的转子磁极数<定子(1)上的第x圈上的定子磁极数。