[实用新型]一种五相开关磁阻电机

说明书

本实用新型提供了一种五相开关磁阻电机，属于开关磁阻电机技术领域。五相开关磁阻电机包括定子铁芯和转子铁芯，所述定子铁芯凸极数为10k，所述转子铁芯凸极数为4k，k为自然数；所述转子铁芯凸极设置极身和极翼，即转子铁芯凸极的中部定义为极身，所述极身的径向内端部连接转子铁芯轭部，所述极身的径向外端部的左侧和右侧分别连接所述极翼，所述极翼向远离极身的外侧延伸；所述极翼与定子铁芯之间的气隙大于极身与定子铁芯之间的气隙。本实用新型开关磁阻电机的转子凸极数相比现有的五相开关磁阻电机的转子凸极数更少，能降低开关频率，进而能提高开关磁阻电机效率。

技术领域

本实用新型涉及开关磁阻电机领域，特别涉及一种五相开关磁阻电机。

背景技术

开关磁阻电机主要问题是存在转矩脉动，理论上可以通过增加相数来减少转矩脉动，但按照传统的设计方式，增加相数的同时也增加了转子凸极数，提高了开关频率，从而导致效率降低；五相开关磁阻电机，可实现任何时候均有两相通电，而且相数最少,参见图2，现有的五相开关磁阻电机，如定子凸极数为10，则转子凸极数为8，还是存在转子凸极数过多，效率较低的问题。因此，在现有五相开关磁阻电机基础上，如能减少五相开关磁阻电机的转子凸极数，降低开关频率，进而提高效率，将能有效解决现有开关磁阻电机的问题，促进其广泛应用。

公开号为CN111884366A的中国发明专利申请公开了“一种具有变气隙极翼的转子铁芯及开关磁阻电机”，在与传统开关磁阻电机保持同样相数和定子铁芯凸极数的情况下，其通过设置定转子铁芯极数比为m/n＝q，从而减少了转子铁芯极数，增大了换相剩余角，并通过在凸极外端部两侧增加极翼缩小边缘气隙，极翼与定子铁芯凸极之间设置渐变气隙产生渐变电感，进而达到降低开关磁阻电机转矩脉动和降低开关效率损耗的目的。但该专利申请所公开的定转子铁芯极数比在应用于五相开关磁阻电机时，按此极数比设置，过大的气隙变化率导致最大气隙超出合理值，电机径向气隙一般不超过2mm；过小的气隙变化率又导致转矩过小，电机动力性能下降。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种五相开关磁阻电机，该开关磁阻电机的转子凸极数相比现有的五相开关磁阻电机的转子凸极数更少，能降低开关频率，进而能提高开关磁阻电机效率。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种五相开关磁阻电机，包括定子铁芯和转子铁芯，所述定子铁芯凸极数为10k，所述转子铁芯凸极数为4k，k为自然数；所述转子铁芯凸极设置极身和极翼，即转子铁芯凸极的中部定义为极身，所述极身的径向内端部连接转子铁芯轭部，所述极身的径向外端部的左侧和右侧分别连接所述极翼，所述极翼向远离极身的外侧延伸；所述极翼与定子铁芯之间的气隙大于极身与定子铁芯之间的气隙，位置相对的定子铁芯凸极为同一相凸极，各相绕组依次安装在各相定子铁芯凸极上。

本实用新型中，优选地，所述极翼与定子铁芯之间的气隙在远离极身的方向上按阶梯式递增。

本实用新型中，优选地，所述极翼径向外侧面为圆弧面，同一转子铁芯凸极上的两个极翼大小相等、结构对称且在同一圆弧面上，圆弧面的中心点设置在所述极身的中心线上，并且圆弧面的半径小于转子铁芯极身外端部所在圆的半径。

本实用新型中，优选地，所述定子铁芯凸极数为10，所述转子铁芯凸极数为4。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的五相开关磁阻电机，转子凸极数更少，从而能降低开关频率，进而能提高开关磁阻电机效率；而通过在转子铁芯凸极极身上设置极翼，可避免转子凸极数少带来的气隙过大的问题，从而使五相开关磁阻电机在转子凸极数更少的条件下也能保证边缘气隙在合理范围；进而再通过将所述极翼与定子铁芯之间的气隙设置为大于极身与定子铁芯之间的气隙，从而形成较大的变电感和变磁阻，保证开关磁阻电机正常运转，并降低开关磁阻电机转矩脉动。因此，本实用新型获得了一种转矩脉动低且电机效率高的开关磁阻电机。

附图说明