專利名稱：一種新型超大扭矩開關(guān)磁阻電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型超大扭矩開關(guān)磁阻電動機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中的動力源一般采用三相異步交流電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速一般為 3000rpm、1500rpm、1000rpm、750rpm 等，其輸出扭矩為T = 9549*P/Ne (Τ 為扭矩，單位為N. M ；P為功率，單位為kW ；Ne為額定轉(zhuǎn)速，單位為rpm)。在很多工業(yè)場合機(jī)械設(shè)備中， 機(jī)械部分工作速度遠(yuǎn)低于電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，但所需要扭矩卻很大，有的達(dá)到電機(jī)的幾倍甚至十幾倍，在這種情況下，一般通過減速箱進(jìn)行降速，增大扭矩。它存在如下缺陷通過機(jī)械傳動，降低了電機(jī)的傳動效率，提高了使用成本；機(jī)械部分故障率大，需要定期注油保養(yǎng)，運(yùn)行費(fèi)用高、系統(tǒng)的可靠性降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型超大扭矩開關(guān)磁阻電動機(jī)，它無需減速設(shè)備就可以輸出超大扭矩，降低了使用成本，且提高了系統(tǒng)的可靠性。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種新型超大扭矩開關(guān)磁阻電動機(jī)，包括第一定子、轉(zhuǎn)子、電機(jī)軸、軸承，所述第一定子通過軸承套設(shè)于所述電機(jī)軸上，所述轉(zhuǎn)子固定地套設(shè)于所述電機(jī)軸上；所述第一定子設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子右側(cè)，兩者之間具有一定間隔，其特征在于在所述第一定子與所述轉(zhuǎn)子的相對面上、沿其圓周方向均勻固定設(shè)置若干個(gè)定子凸極，所述定子凸極中部均勻纏繞有定子線圈；在所述轉(zhuǎn)子與所述第一定子的相對面上、沿其圓周方向均勻固定設(shè)置若干個(gè)轉(zhuǎn)子凸極，所述轉(zhuǎn)子凸極兩端分別設(shè)置有第二凸臺。優(yōu)選的，所述定子凸極的兩端分別設(shè)置有第一凸臺；所述第一凸臺與所述第二凸臺的形狀相配、且相對設(shè)置。優(yōu)選的，還包括間隔設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子左側(cè)的第二定子，所述第二定子通過軸承套設(shè)于所述電機(jī)軸上；在所述第二定子與所述轉(zhuǎn)子的相對面上、沿其圓周方向均勻固定設(shè)置若干個(gè)定子凸極，所述定子凸極中部均勻纏繞有定子線圈，兩端分別設(shè)置有所述第一凸臺； 在所述轉(zhuǎn)子相對于所述第二定子的面上、沿其圓周方向均勻固定設(shè)置若干個(gè)轉(zhuǎn)子凸極，所述轉(zhuǎn)子凸極兩端分別設(shè)置有第二凸臺；所述第一凸臺與所述第二凸臺相對設(shè)置。優(yōu)選的，在所述第一定子右側(cè)設(shè)置有位置傳感器，所述位置傳感器的固定部件固定于所述第一定子上，轉(zhuǎn)動部件固定于所述電機(jī)軸上。優(yōu)選的，所述第一定子、第二定子通過固定螺栓固定。優(yōu)選的，所述定子凸極的個(gè)數(shù)為三的整數(shù)倍，且所述定子凸極分為A相組、B相組、 C相組，并依次間隔、均勻分布，且同一相組的定子凸極相互串聯(lián)；相應(yīng)地，所述轉(zhuǎn)子凸極的個(gè)數(shù)為Nf = Nm*Np/(Np-I)，其中Nf為定子凸極個(gè)數(shù)；Nm為轉(zhuǎn)子凸極個(gè)數(shù)；Np為相數(shù)。
優(yōu)選的，所述定子凸極的個(gè)數(shù)為96個(gè)；相應(yīng)地，所述轉(zhuǎn)子凸極的個(gè)數(shù)為64個(gè)。優(yōu)選的，所述第一定子與第二定子之間距為電動機(jī)厚度，所述第一定子的直徑與所述電動機(jī)厚度之比為1 10 1。優(yōu)選的，所述第一定子的直徑與所述電動機(jī)厚度之比為4 1。優(yōu)選的，所述定子凸極、轉(zhuǎn)子凸極均由硅鋼片疊壓而成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1、因?yàn)槎ㄗ?轉(zhuǎn)子)直徑大，而電動機(jī)的厚度小，即定子凸極、轉(zhuǎn)子凸極到定子、轉(zhuǎn)子的中心距離大幅度加大，該距離是普通開關(guān)磁阻電機(jī)的幾倍甚至十幾倍，提高了本發(fā)明的輸出扭矩；2、第一凸臺、第二凸臺使得激磁繞組所產(chǎn)生的主磁通，在每個(gè)定子凸極、轉(zhuǎn)子凸極間形成閉合回路，磁路較普通開關(guān)磁阻電機(jī)大大縮短，根據(jù)電磁理論，可閉合鐵心磁路設(shè)計(jì)的越短，它所產(chǎn)生的磁通就越多，利用同樣的電流、電壓，就能夠產(chǎn)生出更多磁力線，進(jìn)一步提高了本發(fā)明的輸出扭矩；3、利用定子凸極、 轉(zhuǎn)子凸極產(chǎn)生空氣流動，達(dá)到散熱目的，無需像普通開關(guān)磁阻電機(jī)那樣另加散熱風(fēng)扇；同時(shí)，由于本發(fā)明直徑大，其表面積比普通開關(guān)磁阻電機(jī)要大很多，所以，其散熱性能大幅度提尚。


圖1是本發(fā)明側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中定子凸極的分布示意圖；圖3是本發(fā)明中定子凸極、轉(zhuǎn)子凸極的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記為1、第一定子；2、第二定子；3、轉(zhuǎn)子；4、電機(jī)軸；5、定子凸極；51、第一凸臺；52、定子線圈；6、轉(zhuǎn)子凸極；61、第二凸臺；7、位置傳感器；8、固定螺栓；9、軸承。
具體實(shí)施例方式圖1 圖3是本發(fā)明的最佳實(shí)施例，下面結(jié)合附圖1 3對本發(fā)明做進(jìn)一步描述如圖1、2、3所示，一種新型超大扭矩開關(guān)磁阻電動機(jī)，包括第一定子1、第二定子 2、轉(zhuǎn)子3、電機(jī)軸4，轉(zhuǎn)子3固定地套設(shè)于電機(jī)軸4上，第一定子1、第二定子2通過軸承9套設(shè)于電機(jī)軸4上，且分別置于轉(zhuǎn)子3左右兩側(cè)；第一定子1、第二定子2、轉(zhuǎn)子3三者之間具有一定間隔；在第一定子1與轉(zhuǎn)子3的相對面上以及第二定子2與轉(zhuǎn)子3的相對面上、沿第一定子1和第二定子2的圓周方向，均勻固定設(shè)置若干個(gè)定子凸極5，定子凸極5中部均勻纏繞有定子線圈52 ；定子凸極5的兩端分別設(shè)置有第一凸臺51 ；轉(zhuǎn)子3的左右兩個(gè)面上、沿其圓周方向均勻固定設(shè)置若干個(gè)轉(zhuǎn)子凸極6，轉(zhuǎn)子凸極 6兩端分別設(shè)置有第二凸臺61 ；第一凸臺51與第二凸臺61的形狀相配、且相對設(shè)置；在第一定子1右側(cè)設(shè)置有位置傳感器7，位置傳感器7的固定部件固定于第一定子 1上，轉(zhuǎn)動部件固定于電機(jī)軸4上；第一定子1、第二定子2通過固定螺栓8固定。定子凸極5的個(gè)數(shù)為九十六個(gè)，分為A相組、B相組、C相組，各三十二個(gè)；并按照
A、B、C、A、B、C......方式，依次均勻分布，且同一相組的定子凸極5相互串聯(lián)；相應(yīng)地，按
照公式Nf = Nm^Np/(Np-I)，(其中Nf為定子凸極個(gè)數(shù)；Nm為轉(zhuǎn)子凸極個(gè)數(shù)；Np為相數(shù))轉(zhuǎn)子凸極6的個(gè)數(shù)為六十四個(gè)；定子凸極5、轉(zhuǎn)子凸極6均由硅鋼片疊壓而成；把第一定子1與第二定子2之間距(包括兩定子的厚度)定義為電動機(jī)厚度，第一定子1的直徑與電動機(jī)厚度之比為4 1。本發(fā)明工作原理和工作過程如下如圖1、2、3所示，在主控制電路的控制下，位置傳感器首先檢測第一定子1、第二定子2及轉(zhuǎn)子3相對位置，并把該信息反饋的主控制電路；主控制電路根據(jù)該信息，結(jié)合給定的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)命令，導(dǎo)通相應(yīng)的IGBT驅(qū)動電路的主開關(guān)元件，則該IGBT驅(qū)動電路的主開關(guān)元件對應(yīng)的A (或B或C)相組定子線圈52中有電流流過，產(chǎn)生磁場；磁場總是趨于“磁阻最小”而產(chǎn)生的磁阻性電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向“極對極”位置。 當(dāng)轉(zhuǎn)子3轉(zhuǎn)到被吸引的定子凸極5、轉(zhuǎn)子凸極6相重合(平衡位置)時(shí)，IGBT驅(qū)動電路的主開關(guān)元件關(guān)斷，電磁轉(zhuǎn)矩消失。此時(shí)，主控制電路根據(jù)接收到的位置傳感器發(fā)送的第一定子 1、第二定子2及轉(zhuǎn)子3相對位置新的位置信息，在第一定子1、第二定子2及轉(zhuǎn)子3即將達(dá)到重合位置時(shí)，向IGBT驅(qū)動電路發(fā)出命令，關(guān)斷當(dāng)前相的IGBT主開關(guān)元件，同時(shí)導(dǎo)通定子凸極5的下一相B (或C或A)，則轉(zhuǎn)子又會向下一個(gè)重合位置轉(zhuǎn)動；這樣，主控制電路根據(jù)收到的第一定子1、第二定子2及轉(zhuǎn)子3相對位置的信息，按照該控制邏輯，連續(xù)地導(dǎo)通和關(guān)斷IGBT驅(qū)動電路，相應(yīng)的相的定子線圈52的電流或開或關(guān)，則電磁轉(zhuǎn)矩或有或無，就可產(chǎn)生連續(xù)的同轉(zhuǎn)向的電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子3在一定的轉(zhuǎn)速下連續(xù)運(yùn)行；主控制電路根據(jù)一定的控制策略，控制定子凸極5的A、B、C各相組的定子線圈52的通、斷時(shí)刻，以及定子線圈52 電流的大小，就可使該系統(tǒng)在最隹狀態(tài)下運(yùn)行。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種新型超大扭矩開關(guān)磁阻電動機(jī)，包括第一定子(1)、轉(zhuǎn)子(3)、電機(jī)軸、軸承 (9)，所述第一定子(1)通過軸承(9)套設(shè)于所述電機(jī)軸(4)上，所述轉(zhuǎn)子C3)固定地套設(shè)于所述電機(jī)軸(4)上；所述第一定子(1)設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子C3)右側(cè)，兩者之間具有一定間隔， 其特征在于在所述第一定子(1)與所述轉(zhuǎn)子C3)的相對面上、沿其圓周方向均勻固定設(shè)置若干個(gè)定子凸極(5)，所述定子凸極( 中部均勻纏繞有定子線圈(5 ；在所述轉(zhuǎn)子(3)與所述第一定子(1)的相對面上、沿其圓周方向均勻固定設(shè)置若干個(gè)轉(zhuǎn)子凸極(6)，所述轉(zhuǎn)子凸極(6)兩端分別設(shè)置有第二凸臺(61)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型超大扭矩開關(guān)磁阻電動機(jī)，其特征在于所述定子凸極 (5)的兩端分別設(shè)置有第一凸臺(51)；所述第一凸臺(51)與所述第二凸臺(61)的形狀相配、且相對設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型超大扭矩開關(guān)磁阻電動機(jī)，其特征在于還包括間隔設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子C3)左側(cè)的第二定子O)，所述第二定子( 通過軸承(9)套設(shè)于所述電機(jī)軸(4)上；在所述第二定子( 與所述轉(zhuǎn)子C3)的相對面上、沿其圓周方向均勻固定設(shè)置若干個(gè)定子凸極(5)，所述定子凸極( 中部均勻纏繞有定子線圈(52)，兩端分別設(shè)置有所述第一凸臺(51)；在所述轉(zhuǎn)子(3)與所述第二定子O)的相對面上、沿其圓周方向均勻固定設(shè)置若干個(gè)轉(zhuǎn)子凸極(6)，所述轉(zhuǎn)子凸極(6)兩端分別設(shè)置有第二凸臺(61)；所述第一凸臺 (51)與所述第二凸臺(61)的形狀相配、且相對設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的新型超大扭矩開關(guān)磁阻電動機(jī)，其特征在于在所述第一定子(1)右側(cè)設(shè)置有位置傳感器(7)，所述位置傳感器(7)的固定部件固定于所述第一定子(1)上，轉(zhuǎn)動部件固定于所述電機(jī)軸(4)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型超大扭矩開關(guān)磁阻電動機(jī)，其特征在于所述第一定子 (1)、第二定子( 通過固定螺栓(8)固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型超大扭矩開關(guān)磁阻電動機(jī)，其特征在于所述定子凸極 (5)的個(gè)數(shù)為三的整數(shù)倍，且所述定子凸極( 分為A相組、B相組、C相組，并依次間隔、均勻分布，且同一相組的定子凸極(5)相互串聯(lián)；相應(yīng)地，所述轉(zhuǎn)子凸極(6)的個(gè)數(shù)為Nf = Nm*Np/(Np-I)，其中Nf為定子凸極(5)的個(gè)數(shù)；Nm為轉(zhuǎn)子凸極(6)的個(gè)數(shù)；Np為相數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型超大扭矩開關(guān)磁阻電動機(jī)，其特征在于所述定子凸極 (5)的個(gè)數(shù)為96個(gè)；相應(yīng)地，所述轉(zhuǎn)子凸極(6)的個(gè)數(shù)為64個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型超大扭矩開關(guān)磁阻電動機(jī)，其特征在于所述第一定子 (1)與第二定子( 之間距為電動機(jī)厚度，所述第一定子(1)的直徑與所述電動機(jī)厚度之比為1 10 1。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型超大扭矩開關(guān)磁阻電動機(jī)，其特征在于所述第一定子 (1)的直徑與所述電動機(jī)厚度之比為4 1。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的新型超大扭矩開關(guān)磁阻電動機(jī)，其特征在于所述定子凸極 (5)、轉(zhuǎn)子凸極(6)均由硅鋼片疊壓而成。
全文摘要
一種新型超大扭矩開關(guān)磁阻電動機(jī)，包括第一定子、第二定子、轉(zhuǎn)子、電機(jī)軸，第一定子、第二定子、轉(zhuǎn)子套設(shè)于電機(jī)軸上，第一定子、第二定子置于轉(zhuǎn)子兩側(cè)；第一定子和第二定子的圓周方向上設(shè)置定子凸極，定子凸極中部纏繞定子線圈，兩端分別設(shè)置有第一凸臺；轉(zhuǎn)子兩個(gè)面上、沿其圓周方向均設(shè)置轉(zhuǎn)子凸極，轉(zhuǎn)子凸極兩端設(shè)有第二凸臺；第一定子右側(cè)設(shè)有位置傳感器；第一定子、第二定子由固定螺栓固定。其優(yōu)點(diǎn)是定子(轉(zhuǎn)子)直徑大，而電動機(jī)厚度小，提高了輸出扭矩；磁路較普通開關(guān)磁阻電機(jī)大大縮短，能夠產(chǎn)生出更多磁力線，更提高了輸出扭矩；利用定子凸極、轉(zhuǎn)子凸極產(chǎn)生空氣流動，達(dá)到散熱目的，無需另加風(fēng)扇；其表面積大，其散熱性能大幅度提高。
文檔編號H02K29/00GK102185452SQ201110127549
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者馮建軍, 石光峰 申請人:淄博安培電氣有限公司