[发明专利]径向充磁永磁转子倍极式开关磁阻电机

说明书

本发明公开了一种径向充磁永磁转子倍极式开关磁阻电机，包括定子、转子，转子包括转子体、转子磁极，转子磁极径向充磁且按N、S磁极性均匀分布在转子体外圆周上，定子包括定子磁轭和定子磁极，定子磁轭内圆周上均匀分布有定子磁极，定子磁极数是转子磁极数的两倍；各定子磁极上集中绕制匝数相等、线径相同、绕向一致的磁极绕组，同属一相的磁极绕组依次首端与首端相连，末端与末端相连构成对应相绕组，两相绕组分别通过单相H桥独立供电。本发明的A.B两相绕组分别采用独立的A相H桥、B相H桥依照第一至第四节拍循环供电，任一节拍内A.B两相的电磁机构同时产生拖动转矩，电机的全部电磁机构出力做功，有效地提高了电机的效率和功率密度。

技术领域

本发明涉及电机领域，特别涉及一种径向充磁永磁转子倍极式开关磁阻电机。

背景技术

定转子均为双凸结构的开关磁阻电机，依据磁路磁阻最小原理产生电磁转矩，将电能转换为机械能。常规的两相开关磁阻电机无自起动能力，存在转矩死区，其效率和功率密度小于永磁类电机的效率和功率密度，市场前景受到影响。

2018年5月11提交的名称为“倍极式多磁极两相开关磁阻电机及功率驱动电路”的专利申请，解决了两相开关磁阻电机无起动能力的问题，同时以多磁极结构的方式，扩充电机容量，与普通开关磁阻电机比较，提高了电机的运行效率，但其功率密度还低于永磁类电机的功率密度；2018年6月10日提交的名称为“倍极式永磁型两相开关磁阻电机”的专利申请，与倍极式多磁极两相电机比较，进一步提高了电机的运行效率，功率密度有较大提高，但是该种电机，由于转子是轴向磁化的永磁转子，定转子均为左右两段式结构，使得电机结构和生产工艺复杂，同时该种永磁电机采用A,B两相轮流供电模式工作，在一个工作节拍内，只有一相电磁机构产生拖动转矩而做功，另一相电磁机构闲置，电机整体电磁机构在工作节拍内没有得到充分利用，影响了永磁电机应具备高功率密度的优良特性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、工作效率高的径向充磁永磁转子倍极式开关磁阻电机。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种径向充磁永磁转子倍极式开关磁阻电机，包括电机外壳、定子、转子，电机外壳非输出轴一端的端盖上装有A、B两相双极性转子位置传感器，所述转子包括转轴、转子铁芯，转子铁芯包括转子体、转子磁极，若干转子磁极径向充磁且按N、S磁极性均匀分布在转子体外圆周上，所述定子包括定子绕组、定子铁芯，定子铁芯包括定子磁轭和定子磁极，定子磁轭内圆周上均匀分布有若干定子磁极，相邻两个定子磁极之间形成定子槽，定子磁极数是转子磁极数的两倍；各个定子磁极上集中绕制匝数相等、线径相同、绕向一致的磁极绕组，同属A相的磁极绕组依次首端与首端相连，末端与末端相连构成A相绕组，同属B相的磁极绕组依次首端与首端相连，末端与末端相连构成B相绕组，A相绕组、B相绕组分别通过A相H桥、B相H桥独立供电。

上述径向充磁永磁转子倍极式开关磁阻电机，各转子磁极的极弧由圆弧段和斜坡段组成，圆弧段的宽度等于定子磁极宽度，斜坡段的宽度等于定子槽的宽度。

上述径向充磁永磁转子倍极式开关磁阻电机，所述A相H桥包括第一至第四功率管，第一功率管的集电极接电源正极，第一功率管的发射极与第二功率管的集电极相连，第二功率管的发射极接电源负极，第三功率管的集电极接电源正极，第三功率管的发射极与第四功率管的集电极相连，第四功率管的发射极接电源负极，所述A相绕组的首端接在第一功率管的发射极与第二功率管的集电极之间，A相绕组的尾端接在第三功率管的发射极与第四功率管的集电极之间，第一至第四功率管的基极作为各功率管的控制端。