[发明专利]一种双转子轴向磁通分块结构开关磁阻电机

说明书

本发明公开了一种双转子轴向磁通分块结构开关磁阻电机，其组成包括定子(1)、左侧转子(2)、右侧转子(3)、励磁绕组(4)、转子端盖(5)、轴承(6)和空心支撑管(7)；定子(1)包括励磁极(1‑1)、外部导磁环(1‑2)、内部导磁环(1‑3)、励磁极支撑件(1‑4)和定子支撑件(1‑5)；左侧转子(2)包括左侧转子分块铁心(2‑1)和左侧转子支撑件(2‑2)；右侧转子(3)包括右侧转子分块铁心(3‑1)和右侧转子支撑件(3‑2)。本发明电机采用集中式的绕组形式，一方面提高了电机的绕组利用率，另一方面削弱了电机的端部效应，进而提高了电机的可靠性。此外，所采用的分块的定转子结构以及表面光滑的转子支撑件，也有助于抑制电机的风摩损耗，提高电机效率。

技术领域

本发明属于电机领域，具体涉及一种双转子轴向磁通分块结构开关磁阻电机。

背景技术

开关磁阻电机结构简单坚固、成本低、控制灵活、可靠性好、容错能力强，具有高温和高速适应性等优点，但开关磁阻电机双凸极的定转子结构使其在高速运行时会产生较大的风摩损耗。虽然永磁电机具有较高的功率密度，但存在调磁困难以及高温退磁和振动退磁等问题。此外，伴随着国家对稀土资源的保护开发以及市场需求量的快速增大，永磁电机的成本逐渐提高。这些问题从可行性和经济性的角度限制了永磁电机在高可靠性和高容错性应用场合中的进一步推广。因此，开发损耗小、风阻小、容错能力强的开关磁阻电机是一种必然趋势。

分块结构开关磁阻电机通过采用分块的定子或转子结构，一方面通过获得较短的磁路以削弱铁心损耗，另一方面通过采用光滑的铁心套以抑制风阻，较传统的开关磁阻电机更加高效，但普通的分块结构开关磁阻电机采用整距的绕组形式。这种绕组形式具有较长的绕组端部，一方面降低了绕组的利用率，尤其是在电机长径比较小的情况下；另一方面加重了电机的端部效应，从而降低了电机的可靠性。

发明内容

本发明的目的是要提供一种双转子轴向磁通分块结构开关磁阻电机，其所采用的集中式绕组形式，一方面提高了电机的绕组利用率，另一方面削弱了电机的端部效应，进而提高了电机的可靠性。此外，所采用的分块的定转子结构以及表面光滑的转子支撑件，也有助于抑制电机的风摩损耗，提高电机效率。

实现本发明目的的技术解决方案为：

1、一种双转子轴向磁通分块结构开关磁阻电机，其组成包括定子1、左侧转子2、右侧转子3、励磁绕组4、转子端盖5、轴承6和空心支撑管7；定子1包括励磁极1-1、外部导磁环1-2、内部导磁环1-3、励磁极支撑件1-4和定子支撑件1-5；左侧转子2包括左侧转子分块铁心2-1和左侧转子支撑件2-2；右侧转子3包括右侧转子分块铁心3-1和右侧转子支撑件3-2；励磁极1-1通过励磁极支撑件1-4跟外部导磁环1-2和内部导磁环1-3固定连接，并通过定子支撑件1-5固定安装在空心支撑管7上；励磁绕组4绕制在励磁极1-1上；左侧转子分块铁心2-1嵌在左侧转子支撑件2-2上，右侧转子分块铁心3-1嵌在右侧转子支撑件3-2上；左侧转子2和右侧转子3一方面通过转子端盖5固定连接，另一方面通过轴承6安装在空心支撑管7上。

2、励磁极1-1为分块铁心结构，且沿圆周方向等间隔分布，分布间隔为360°/N_s，其中N_s为定子励磁极数。

3、外部导磁环1-2和内部导磁环1-3均为环形柱状结构。

4、励磁极支撑件1-4固定安装在定子1的中间部位。

5、励磁绕组4为集中式绕组，且绕制在各励磁极1-1上。

6、励磁绕组4由两部分组成，包括左侧励磁绕组4-1和右侧励磁绕组4-2，且左侧励磁绕组4-1和右侧励磁绕组4-2的励磁极性和绕组匝数均相同。

7、绕制在同一励磁极1-1上的左侧励磁绕组4-1和右侧励磁绕组4-2串联连接。

8、绕制在各励磁极1-1上的励磁绕组4的励磁极性均相同。