專(zhuān)利名稱(chēng):電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),特別是一種電容分裂式 電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)。
背景技術(shù):
開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)子鐵心無(wú)電機(jī)繞組,無(wú)永磁體、容錯(cuò)能力強(qiáng)、可靠 性高、啟動(dòng)扭矩大等優(yōu)點(diǎn),使用范圍日益擴(kuò)大。開(kāi)關(guān)磁阻功率變換器主電路有不對(duì)稱(chēng)半橋變 換電路、雙繞組功率變換電路、帶存貯電容變換電路、再生式變換電路、電容分裂式變換電 路。其中,電容分裂式變換電路具有繞組的利用效率高、功率器件少等優(yōu)點(diǎn),因而,得到廣泛 使用。以8/6型4相開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)為例說(shuō)明,其功率變換器主電路采用電容分裂式變 換電路,電容分裂式變換電路圖見(jiàn)圖1所示。目前,8/6型四相開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子和定 子凸極典型值分別為23°、21°。該開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)有四相A、B、C、D,假設(shè)通電順序?yàn)?AB->BC->CD->DA->AB…->DA。在AB兩相進(jìn)行通電后,切換到BC兩相通電,A相仍然經(jīng)過(guò)續(xù) 流管D1進(jìn)行自然續(xù)流,但是,沒(méi)有給A相線圈加反壓,續(xù)流時(shí)間長(zhǎng),而且,啟動(dòng)過(guò)程中A相電 流增大過(guò)程角度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于A相電流減小區(qū),因而,容易續(xù)到負(fù)扭矩區(qū),如圖2所示,負(fù)扭矩區(qū) 是03至9 4區(qū)間。A相在負(fù)扭矩區(qū)運(yùn)行時(shí),起到了阻礙開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的運(yùn)行,因而,整個(gè)系 統(tǒng)效率比較低。同理,可以得出C相也存在類(lèi)似問(wèn)題。然而,B、D兩相由于存在0.5倍Ud。 反向電壓,所以,在負(fù)扭矩區(qū)運(yùn)行角度明顯小于AC兩相。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程,AC兩相在負(fù)扭 矩運(yùn)行區(qū)大致要到9 3至0 4區(qū)間中的80%,BD兩相在負(fù)扭矩運(yùn)行區(qū)大致要到0 3至e 4 區(qū)間的20%,因此,BD兩相做正功的區(qū)間沒(méi)有得到充分的利用,電機(jī)的利用效率沒(méi)有達(dá)到 最大,浪費(fèi)了能源。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)上述存在的問(wèn)題,提供一種電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電 機(jī),該開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)能夠減少AC兩相自然續(xù)流時(shí)間,增加BD兩相做正功的扭矩,提高電機(jī) 的利用效率,節(jié)約能源。本實(shí)用新型通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電 機(jī),包括定子和轉(zhuǎn)子,其特征在于,所述定子外環(huán)面具有間隔設(shè)有定子凹槽和定子凸極,所 述轉(zhuǎn)子內(nèi)環(huán)面具有間隔設(shè)有轉(zhuǎn)子凹槽和轉(zhuǎn)子凸極,轉(zhuǎn)子凹槽弧度與上橋臂的定子凸極弧度 之差比轉(zhuǎn)子凹槽弧度與下橋臂的定子凸極弧度之差小,轉(zhuǎn)子凸極弧度與上橋臂的定子凹槽 弧度之差比轉(zhuǎn)子凸極弧度與下橋臂的定子凹槽弧度之差大。在上述的電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)中,所述的轉(zhuǎn)子凹槽弧度大于上述 上橋臂的定子凸極弧度。在上述的電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)中,所述的轉(zhuǎn)子凸極弧度大于上述 上橋臂的定子凹槽弧度。[0008]在上述的電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)中,所述上橋臂和下橋臂的定子凸 極弧度小于上述的定子凹槽弧度。在上述的電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)中,所述的電容分裂式用開(kāi)關(guān)磁阻 電機(jī)采用8/6型四相開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),其轉(zhuǎn)子凸極有八個(gè),定子凸極有六個(gè),所述的轉(zhuǎn)子弧度 為60°,所述的定子弧度為45°。在上述的電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)中,所述上橋臂的定子凸極弧度為 20°,上橋臂的定子凹槽弧度為25°,下橋臂的定子凸極弧度為18.5°,下橋臂的定子凹 槽弧度為26. 5°,所述的轉(zhuǎn)子凸極弧度為35°,轉(zhuǎn)子凹槽弧度為25°。 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)由于轉(zhuǎn)子凹槽與定子凸 極弧度之差小于定子的凹槽與轉(zhuǎn)子的凸極弧度之差,大大減小了 o至e 1區(qū)間的值,同時(shí), 增大了 9 2至9 3區(qū)間值,在角度0至e 1區(qū)間內(nèi)避免了做限流處理,在e2至0 3區(qū)間內(nèi) 續(xù)流完畢,由于9 2至0 3區(qū)間內(nèi)不做負(fù)扭矩,因而,提高了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的效率,節(jié)約了 能源。同時(shí),上橋臂的轉(zhuǎn)子凹槽與定子凸極弧度之差比下橋臂的轉(zhuǎn)子凹槽與定子凸極弧度 之差小,上橋臂的定子凹槽與轉(zhuǎn)子凸極弧度之差比下橋臂的定子凹槽與轉(zhuǎn)子凸極弧度之差 大,考慮到下橋臂在續(xù)流時(shí)存在一半反向電壓,因而,可以適當(dāng)減小9 2至0 3區(qū)間內(nèi)的值, 增大o至e 1區(qū)間內(nèi)的值,也就是增加了在ei時(shí)刻線圈的電流值,由于提高了電流值,因 而,提高了電機(jī)功率。
圖1是本發(fā)明所采用電容分裂式變換電路結(jié)構(gòu)圖。圖2是原有開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)電感與角度曲線圖。圖3是本發(fā)明開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子弧度圖。圖4是本發(fā)明上橋臂與下橋臂開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)電感與角度曲線圖。圖中,1、定子;2、轉(zhuǎn)子;3、定子凹槽;4、定子凸極;5、轉(zhuǎn)子凹槽;6、轉(zhuǎn)子凸極。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖,對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步 的描述,但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。如圖3所示,本電容分裂式用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)選用8/6型四相開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),包括定 子1和轉(zhuǎn)子2,定子1外環(huán)面具有間隔均布的定子凹槽3和定子凸極4,轉(zhuǎn)子2內(nèi)環(huán)面具有 間隔均布的轉(zhuǎn)子凹槽5和轉(zhuǎn)子凸極6,其轉(zhuǎn)子凸極6有八個(gè),定子凸極4有六個(gè)。為了敘述 方便,將轉(zhuǎn)子弧度定義為轉(zhuǎn)子凹槽5弧度與轉(zhuǎn)子凸極6弧度之和,定子弧度定義為上述定 子凹槽3弧度與定子凸極4弧度之和,計(jì)算可知,8/6型四相開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子2弧度為 60°,定子1弧度為45°。轉(zhuǎn)子凹槽5弧度與上橋臂的定子凸極4弧度之差比轉(zhuǎn)子凹槽5弧度與下橋臂的定 子凸極4弧度之差小,轉(zhuǎn)子凸極6弧度與上橋臂的定子凹槽3弧度之差比轉(zhuǎn)子凸極6弧度 與下橋臂的定子凹槽3弧度之差大。上橋臂和下橋臂的定子凸極4弧度小于定子凹槽3弧度,上橋臂和下橋臂的定子 凸極4弧度小于22. 5度;上橋臂和下橋臂的定子凸極4弧度大于轉(zhuǎn)子弧度與定子弧度之
4差,因此,上橋臂和下橋臂的定子凸極4弧度大于15度。轉(zhuǎn)子凹槽5與上橋臂和下橋臂的 定子凸極4弧度之差小于轉(zhuǎn)子凸極6與上橋臂和下橋臂的定子凹槽3弧度之差,上橋臂和 下橋臂的定子凸極4與轉(zhuǎn)子凸極6弧度之和必須大于52. 5度;轉(zhuǎn)子凹槽5弧度大于上橋臂 和下橋臂的定子凸極4弧度,上橋臂和下橋臂的定子凸極4與轉(zhuǎn)子凸極6弧度之和必須要 小于60度。因此,8/6型四相開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)可以選用下表所列數(shù)值來(lái)實(shí)現(xiàn)。上橋臂是指AC 兩相,下橋臂是BD兩相。
其中,上橋臂的定子凸極弧度為20°,上橋臂的定子凹槽弧度為25°,下橋臂的 定子凸極弧度為18.5°,下橋臂的定子凹槽弧度為26. 5°,所述的轉(zhuǎn)子凸極6弧度為35°, 轉(zhuǎn)子凹槽弧度為25°。相同的控制系統(tǒng),不同開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),控制系統(tǒng)不同開(kāi)關(guān)角方式以 效率最高為目標(biāo)進(jìn)行尋優(yōu)控制,表明編號(hào)1 3電機(jī)與現(xiàn)有開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)效率相比較編 號(hào)1比現(xiàn)有開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)效率提高了 4. 8%,編號(hào)2比現(xiàn)有開(kāi)關(guān)磁阻效率提高3. 9%,編號(hào) 3比現(xiàn)有開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)效率提高了 1.8%。由于加工精度原因,所以,采用編號(hào)2的電機(jī)參 數(shù),達(dá)到最佳的效果。
權(quán)利要求一種電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),包括定子(1)和轉(zhuǎn)子(2),其特征在于,所述定子(1)外環(huán)面具有間隔設(shè)有定子凹槽(3)和定子凸極(4),所述轉(zhuǎn)子(2)內(nèi)環(huán)面具有間隔設(shè)有轉(zhuǎn)子凹槽(5)和轉(zhuǎn)子凸極(6),轉(zhuǎn)子凹槽(5)弧度與上橋臂的定子凸極(4)弧度之差比轉(zhuǎn)子凹槽(5)弧度與下橋臂的定子凸極(4)弧度之差小,轉(zhuǎn)子凸極(6)弧度與上橋臂的定子凹槽(3)弧度之差比轉(zhuǎn)子凸極(6)弧度與下橋臂的定子凹槽(3)弧度之差大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),其特征在于,所述的 轉(zhuǎn)子凹槽(5)弧度大于上述上橋臂的定子凸極(4)弧度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),其特征在于,所述的 轉(zhuǎn)子凸極(6)弧度大于上述上橋臂的定子凹槽(3)弧度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),其特征在于,所述上 橋臂和下橋臂的定子凸極(4)弧度小于上述的定子凹槽(3)弧度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),其特征 在于,所述的電容分裂式用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)采用8/6型四相開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),其轉(zhuǎn)子凸極(6)有 八個(gè),定子凸極(4)有六個(gè),所述的轉(zhuǎn)子(2)弧度為60°,所述的定子(1)弧度為45°。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),其特征在于,所述上 橋臂的定子凸極(4)弧度為20°,上橋臂的定子凹槽(3)弧度為25°,下橋臂的定子凸 極(4)弧度為18. 5°,下橋臂的定子凹槽(3)弧度為26. 5°,所述的轉(zhuǎn)子凸極(6)弧度為 35°,轉(zhuǎn)子凹槽(5)弧度為25°。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)AC兩相續(xù)流時(shí)間長(zhǎng),BD兩相做正功區(qū)間沒(méi)有得到充分利用,導(dǎo)致電機(jī)利用率不高且浪費(fèi)能源的問(wèn)題。本電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),包括定子和轉(zhuǎn)子,定子具有間隔設(shè)有定子凹槽和定子凸極,轉(zhuǎn)子具有間隔設(shè)有轉(zhuǎn)子凹槽和轉(zhuǎn)子凸極,轉(zhuǎn)子凹槽弧度與上橋臂定子凸極弧度之差比轉(zhuǎn)子凹槽弧度與下橋臂定子凸極弧度之差小,轉(zhuǎn)子凸極弧度與上橋臂定子凹槽弧度之差比轉(zhuǎn)子凸極弧度與下橋臂定子凹槽弧度之差大。本電容分裂式電路用節(jié)能開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)能夠減少AC兩相自然續(xù)流時(shí)間,增加BD兩相做正功的扭矩,提高電機(jī)的利用效率,節(jié)約能源。
文檔編號(hào)H02K29/00GK201608615SQ200920295298
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者付貴霖, 朱亞娟 申請(qǐng)人:臥龍電氣集團(tuán)股份有限公司