[发明专利]一种混合励磁双定子开关磁阻电机

说明书

本发明公开一种混合励磁双定子开关磁阻电机，由六块隔磁块和六块内定子永磁体沿圆周方向交错镶嵌形成圆筒，结构相同的左、右侧内定子在隔磁块和内定子永磁体的轴向两端侧各布置一个且轴向对称，左、右侧内定子均由三个结构相同且沿圆周方向不均匀布置的内定子块组成，结构相同的左、右侧外定子在中间外定子的轴向端侧各布置一个且沿轴向对称且均由三个沿圆周方向布置的外定子块组成，每个外定子块沿圆周方向端部都具有侧齿，相邻两个侧齿之间固定嵌有外定子永磁体，每块外定子永磁体均沿圆周的切向充磁，内定子凸极齿上均绕有内绕组，外定子块凸极齿上均绕有外绕组，本发明在通入相同励磁电流情况下，增大输出转矩，提高电机功率密度。

技术领域

本发明属于电机结构技术领域，具体为一种双定子开关磁阻电机。

背景技术

开关磁阻电机由于其结构简单坚固、制造成本低、可靠性高、效率高等优点而在伺服及电动车驱动、通用工业等领域占据一定市场份额。传统的开关磁阻电机因无永磁体，仅依靠电励磁方式，存在电流功率密度较低的问题。针对这一问题提出了混合励磁开关磁阻电机，如中国专利公开号为CN104935095A、名称为“一种U形定子混合励磁开关磁阻电机”中提出的电机，采用模块化的U形定子，在U形定子内侧设置切向充磁的永磁体，定子块的两个定子齿上均缠绕励磁绕组，提高了电机的功率密度，但不足之处在于将永磁体嵌在缠绕励磁绕组的定子槽内，在一定程度上减小了绕组空间。中国专利公开号为CN208806669U、名称为“一种新型混合励磁开关磁组结构”中所提电机，将永磁体贴至转子齿顶端以增强磁通密度及平均转矩，但不足之处在于电励磁磁力线经过永磁体，会产生退磁风险，且永磁体置于转子上会增大涡流损耗。

发明内容

本发明的目的是为解决现有混合励磁开关磁阻电机存在的问题，提出一种在不减小定子绕组空间、永磁体不产生退磁风险、不增大涡流损耗的前提下同时能提高电机功率密度和转矩的混合励磁双定子开关磁阻电机。

为实现上述目的，本发明所述的一种混合励磁双定子开关磁阻电机采用的技术方案是：本发明包括沿径向由内向外依次同轴嵌套的固定轴、混合内定子、转子和混合外定子，所述的混合内定子由左、右侧内定子、隔磁块和轴向充磁的内定子永磁体组成，由六块隔磁块和六块内定子永磁体沿圆周方向交错镶嵌形成圆筒，结构相同的左、右侧内定子在隔磁块和内定子永磁体的轴向两端侧各布置一个且沿隔磁块和内定子永磁体的中心沿轴向对称，相邻两个内定子永磁体充磁方向相反，左、右侧内定子均由三个结构相同且沿圆周方向不均匀布置的内定子块组成，每个内定子块均由一个内定子轭和两个内定子凸极齿连接组成；所述的转子由12个沿圆周均匀分布的分块转子块组成；所述的混合外定子由中间外定子、左、右侧外定子和外定子永磁体组成，结构相同的左、右侧外定子在中间外定子的轴向端侧各布置一个且沿中间外定子的中心沿轴向对称，中间外定子由中间外定子轭和六个中间外定子凸极齿组成，左、右侧外定子均由三个沿圆周方向布置的外定子块组成，每个外定子块均由一个外定子块轭和两个外定子块凸极齿组成，每个外定子块沿圆周方向的端部都具有侧齿，相邻两个外定子块的侧齿之间固定嵌有一块长方体的外定子永磁体，每块外定子永磁体均沿圆周的切向充磁，左、右同侧的三个外定子永磁体的充磁方向为相同旋向的切向，左、右不同侧的外定子永磁体的充磁方向相反；六个内定子凸极齿、六个内定子永磁体、六个外定子块凸极齿、六个中间外定子凸极齿在轴向上分别一一对应地对齐，径向截面上的中心线的投影重叠；内定子凸极齿上均绕有内绕组，左、右两侧的内绕组的励磁方向相反，外定子块凸极齿上均绕有外绕组，左、右两侧的外绕的励磁方向相反，同一侧的内绕与外绕组的励磁方向相同。

进一步地，在径向截面上，同一个内定子块上的两个内定子凸极齿的中心线之间的夹角都是60度，按顺时针方向，相邻两个内定子块上的相邻两个内定子凸极齿中心线之间的夹角分别为70度、70、40度；六个内定子永磁体、六个外定子块凸极齿、六个中间外定子凸极齿的中心线之间的夹角依序是70度、60度、70度、60度、40度、60度。

本发明采用上述技术方案后的有益之处在于：