專利名稱：交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)及其激勵(lì)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)及其激勵(lì)控制方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)是由疊片鐵芯構(gòu)成電機(jī)的轉(zhuǎn)子凸極，而電動(dòng)機(jī)定子仍采用勵(lì)磁線圈和疊片鐵芯結(jié)構(gòu)成凸極，當(dāng)勵(lì)磁線圈中輸入激勵(lì)電流，在定子鐵芯上則感生出磁極， 該感生磁極對(duì)設(shè)置在轉(zhuǎn)子上的凸極形成磁力矩。當(dāng)按一定時(shí)序，依次對(duì)呈圓周分布的定子勵(lì)磁線圈輸入激勵(lì)電流，定子感生磁極也依次對(duì)轉(zhuǎn)子上永磁體形成磁力矩，進(jìn)而推動(dòng)轉(zhuǎn)子向一個(gè)固定方向轉(zhuǎn)動(dòng)。此類開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)是按相序來(lái)控制的，所以每個(gè)動(dòng)作周期內(nèi)只有一對(duì)定子感生磁極對(duì)轉(zhuǎn)子上凸極形成磁力矩，與此同時(shí)，定子其它感生磁極不呈現(xiàn)磁極性， 也不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子上凸極產(chǎn)生磁力矩，因此轉(zhuǎn)子凸極與定子感生磁極之間的磁力轉(zhuǎn)矩是脈動(dòng)式不連續(xù)的，此類開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的設(shè)備利用率是較低的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是遵循雙凸極開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)“磁阻最小”這一基本原理，在轉(zhuǎn)子上設(shè)置“永磁體凸極對(duì)”和在定子上設(shè)置彼此磁隔離的“勵(lì)磁凸極對(duì)，以縮短勵(lì)磁定子凸極與轉(zhuǎn)子永磁凸極之間的閉合磁路和消除勵(lì)磁相之間的干擾以及提高電磁轉(zhuǎn)換效率為設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)傳統(tǒng)雙凸極開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的進(jìn)行合理有效地全新設(shè)計(jì)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是針對(duì)所提供的新型結(jié)構(gòu)永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，采用全新的激勵(lì)控制方法，使得該永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，始終保持有不止一相定子勵(lì)磁凸極對(duì)與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)相互處于有磁力矩作用狀態(tài)，從而獲得更大的效能比和連續(xù)轉(zhuǎn)矩。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，該交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其構(gòu)成包括有定子、轉(zhuǎn)子、電動(dòng)機(jī)殼體，其特征在于所述定子由若干勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，勵(lì)磁凸極對(duì)以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，沿同心圓環(huán)狀對(duì)稱均衡設(shè)置，各勵(lì)磁凸極對(duì)之間彼此呈磁隔離狀態(tài)，所述轉(zhuǎn)子由若干永磁凸極對(duì)構(gòu)成，永磁凸極對(duì)以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，沿同心圓環(huán)狀對(duì)稱均衡設(shè)置，相鄰永磁凸極對(duì)的凸極磁極性相異，轉(zhuǎn)子上永磁凸極對(duì)的凸極軸向厚度與定子上勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極軸向厚度相同，且轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由轉(zhuǎn)子上永磁凸極對(duì)各凸極形成的垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)立面與定子勵(lì)磁凸極對(duì)各凸極所構(gòu)成的垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的立面重合，且任意一個(gè)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)兩個(gè)凸極的徑向中心線能與任意一個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)凸極的徑向中心線分別對(duì)應(yīng)地重合。在上述交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)技術(shù)方案中，所述勵(lì)磁凸極對(duì)由疊片鐵芯和勵(lì)磁線圈構(gòu)成，勵(lì)磁線圈繞制于疊片鐵芯外圍，疊片鐵芯伸出勵(lì)磁線圈的兩端部分形成兩個(gè)凸極，當(dāng)勵(lì)磁線圈中輸入同一方向電流時(shí)，這兩個(gè)凸極的磁極性相異；所述永磁凸極對(duì)由兩個(gè)永磁體與一個(gè)導(dǎo)磁體構(gòu)成，導(dǎo)磁體一端連接一個(gè)永磁體的N極，導(dǎo)磁體的另一端連接另一個(gè)永磁體的S極，形成了有一個(gè)S極和一個(gè)N極的永磁凸極對(duì)；或者所述永磁凸極對(duì)由一個(gè)永磁體與兩個(gè)導(dǎo)磁體構(gòu)成，在該永磁體N極處連接一個(gè)導(dǎo)磁體，在該永磁體S極處連接另一個(gè)導(dǎo)磁體，這樣，也形成了有一個(gè)N極和一個(gè)S極的永磁凸極對(duì)。在上述交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)技術(shù)方案中，所述定子上的勵(lì)磁凸極對(duì)數(shù)量為6個(gè)或8個(gè)或10個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)或18個(gè)，與上述定子上勵(lì)磁凸極對(duì)擇一選定數(shù)量一一對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子上的永磁凸極對(duì)數(shù)量為4個(gè)或6個(gè)或8個(gè)或10個(gè)或12個(gè)或14 個(gè)或16個(gè)。在上述技術(shù)方案中，定子“勵(lì)磁凸極對(duì)”與轉(zhuǎn)子“永磁凸極對(duì)”是本發(fā)明電動(dòng)機(jī)最基本的作功單元。定子勵(lì)磁凸極對(duì)與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)都具有成對(duì)的磁極性不同的凸極，轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的兩個(gè)凸極的磁極性是固定不變的，而定子勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)感生磁凸極的磁極性則受到勵(lì)磁線圈電流方向的控制而改變。從空間位置來(lái)看，呈圓周布置的轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極與同樣呈圓周布置的定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極軸向位置和厚度是完全一致的，換言之，定子勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極所處在的立面與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的凸極的旋轉(zhuǎn)立面重合，以保證定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極軸向位置精確一致、定子凸極與轉(zhuǎn)子凸極 “嚴(yán)格正對(duì)”。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，每個(gè)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的凸極會(huì)依次與各個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極“正對(duì)”，換言之，所謂“正對(duì)”表明，轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線與定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線重合。這里的“徑向中心線”是指從電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸圓心出發(fā)，穿過(guò)定子勵(lì)磁凸極或轉(zhuǎn)子永磁凸極圓弧段中心點(diǎn)的射線。由于本發(fā)明電動(dòng)機(jī)從結(jié)構(gòu)和安裝尺寸上保證了定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極徑向中心線圓心夾角與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極徑向中心線圓心夾角相等，從而保證了所有轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的凸極能與任意一個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極徑向?qū)R。定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極“嚴(yán)格正對(duì)”之前，定子勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)凸極磁極性與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的兩個(gè)凸極磁極性相異，定子勵(lì)磁凸極對(duì)與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)之間存在磁吸引力，當(dāng)定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極處在“嚴(yán)格正對(duì)”位置，定子勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的凸極之間只存在著極小的氣隙，從而形成了最短磁同路，定子勵(lì)磁凸極對(duì)與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)處在吸合穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)此時(shí)激勵(lì)控制電源使該定子勵(lì)磁凸極對(duì)勵(lì)磁線圈的激勵(lì)電流短暫為零，隨即改變?cè)摱ㄗ觿?lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈電流方向，該定子勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極磁極性隨即改變，“嚴(yán)格正對(duì)”的定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的磁極性改變成與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極的磁極性相同，此時(shí)，該定子勵(lì)磁凸極對(duì)即與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)形成排斥力。由于本發(fā)明電動(dòng)機(jī)中各個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)之間彼此呈磁隔離狀態(tài)，所以每個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)能獨(dú)立受到激勵(lì)控制電源的激勵(lì)控制，能獨(dú)立的改變其磁凸極的磁極性。這樣，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，轉(zhuǎn)子上的每一個(gè)永磁凸極對(duì)會(huì)依次掃描并“嚴(yán)格正對(duì)”定子上的每一個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的永磁凸極對(duì)處在兩個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)之間位置時(shí)，該轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)既會(huì)受到其旋轉(zhuǎn)方向前方的定子勵(lì)磁凸極對(duì)的磁吸引力，即“拉力”，同時(shí)還會(huì)受到其旋轉(zhuǎn)方向后方定子勵(lì)磁凸極對(duì)的磁排斥力，即“推力”。此處的“拉力” 和“推力”正是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)矩來(lái)源，而傳統(tǒng)的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子凸極與轉(zhuǎn)子凸極之間只存在磁吸引力，即“拉力”。此外，本發(fā)明電動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)只有在其凸極“嚴(yán)格正對(duì)”定子勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極之時(shí)不存在相互轉(zhuǎn)矩作用力，而其余凸極未正對(duì)的定子勵(lì)磁凸極對(duì)與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)之間均服從開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的“磁路最短原理”，轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)均會(huì)受到其旋轉(zhuǎn)方向前方定子勵(lì)磁凸極對(duì)的磁吸引力和其旋轉(zhuǎn)方向后方定子勵(lì)磁凸極對(duì)的磁排斥力，即在本發(fā)明電動(dòng)機(jī)中，始終維持著不止一個(gè)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)受到其附近定子勵(lì)磁凸極對(duì)的“拉和推”的態(tài)勢(shì)。另外，本發(fā)明電動(dòng)機(jī)中，處于“嚴(yán)格正對(duì)”位置的轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)與定子勵(lì)磁凸極對(duì)只在電流換向間隙不作功，而轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)只要偏離該“嚴(yán)格正對(duì)”位置，即會(huì)受到其附近定子勵(lì)磁凸極對(duì)的“前拉后推”的作用而作功。在本發(fā)明電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子一周旋轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)，單個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)之間的作功時(shí)間得到了增加，電動(dòng)機(jī)所有的定子勵(lì)磁凸極對(duì)與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)之間作功的總時(shí)間也大大地增加。綜上所述，本發(fā)明電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)，正是由于能參與作功的轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)與定子勵(lì)磁凸極對(duì)數(shù)量的增加以及作功時(shí)間的增加，使得本發(fā)明電動(dòng)機(jī)可獲得更大的連續(xù)轉(zhuǎn)矩和輸出功率。在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)之上，本發(fā)明給出具備上述技術(shù)方案特征電動(dòng)機(jī)的具體結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)形式之一此結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)定子上的勵(lì)磁凸極對(duì)為八個(gè)，八個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，沿同心圓環(huán)狀對(duì)稱均衡設(shè)置，且每個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)的S磁凸極和N磁凸極沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向設(shè)置，八個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)之間彼此呈磁隔離狀態(tài)；所述轉(zhuǎn)子上的永磁凸極對(duì)為六個(gè)，六個(gè)永磁凸極對(duì)以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，沿同心圓環(huán)狀對(duì)稱均衡設(shè)置于轉(zhuǎn)子座外圍，每個(gè)永磁凸極對(duì)由一個(gè)條狀導(dǎo)磁體和兩個(gè)永磁體構(gòu)成，條狀導(dǎo)磁體一端連接一個(gè)永磁體的N極，條狀導(dǎo)磁體的另一端連接另一個(gè)永磁體的S極，每個(gè)永磁凸極對(duì)的N極凸極和S極凸極沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向設(shè)置，且相鄰永磁凸極對(duì)的凸極磁極性相異，定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極所處在的立面與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)旋轉(zhuǎn)凸極所形成的旋轉(zhuǎn)立面重合；八個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈劃分為四組，處在同一條直徑線上的兩個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)為同一組，同一組勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)，四組勵(lì)磁凸極對(duì)分別由四相激勵(lì)電流激勵(lì)控制。結(jié)構(gòu)形式之二 此結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)是將上述結(jié)構(gòu)形式之一電動(dòng)機(jī)的八個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)與六個(gè)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)構(gòu)成一個(gè)電動(dòng)機(jī)單體，再將兩個(gè)以上這樣的電動(dòng)機(jī)單體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向連接，且不同電動(dòng)機(jī)單體定子勵(lì)磁凸極對(duì)的空間位置完全相同，即不同電動(dòng)機(jī)單體定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線重合，而不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸依次同方向的旋轉(zhuǎn)角度為零度至三十度。結(jié)構(gòu)形式之三此結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由電動(dòng)機(jī)外旋轉(zhuǎn)殼體和偶數(shù)個(gè)永磁凸極對(duì)構(gòu)成，偶數(shù)個(gè)永磁凸極對(duì)沿電動(dòng)機(jī)外旋轉(zhuǎn)殼體內(nèi)壁環(huán)狀均衡設(shè)置，每個(gè)永磁凸極對(duì)的N極凸極和S極凸極沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向設(shè)置，該電動(dòng)機(jī)的定子由基座與偶數(shù)個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，偶數(shù)個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，對(duì)稱均衡地設(shè)置于基座周圍，且各勵(lì)磁凸極對(duì)之間彼此呈磁隔離狀態(tài)，每個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)磁凸極沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向設(shè)置，定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極所處在的立面與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極旋轉(zhuǎn)所形成的旋轉(zhuǎn)立面重合，處在同一直徑位置上的兩個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)，由同一相激勵(lì)電流來(lái)激勵(lì)控制。結(jié)構(gòu)形式之四此結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由圓筒狀導(dǎo)磁體和六個(gè)永磁體塊構(gòu)成，六個(gè)永磁體塊以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，對(duì)稱均衡地設(shè)置于圓筒狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁，且相鄰兩個(gè)永磁體塊凸極的磁極性相異，相鄰兩個(gè)永磁體塊經(jīng)圓筒狀導(dǎo)磁體磁連接作用，形成了永磁凸極對(duì)，圓筒狀導(dǎo)磁體經(jīng)非導(dǎo)磁連接板與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接；此結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的定子由四個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，每個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)又由具有兩個(gè)凸極的疊片鐵芯和繞制該疊片鐵芯外圍的勵(lì)磁線圈構(gòu)成，四個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，對(duì)稱均衡地設(shè)置于定子座外圍，四個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)相互之間呈磁隔離狀態(tài)，四個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極所處在的立面與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極旋轉(zhuǎn)所形成的旋轉(zhuǎn)立面重合，每個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)凸極的徑向中心線之間圓心夾角與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)兩個(gè)永磁凸極徑向中心線之間圓心夾角相等，四個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈分別由四相激勵(lì)電流來(lái)激勵(lì)控制，或者位置相對(duì)的兩個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈相互串接或并聯(lián)，由兩相激勵(lì)電流來(lái)激勵(lì)控制。結(jié)構(gòu)形式之五此結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子座、圓筒狀導(dǎo)磁體和六個(gè)永磁體構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)子座固定，圓筒狀導(dǎo)磁體將轉(zhuǎn)子座圍住，六個(gè)永磁體以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，對(duì)稱均衡地設(shè)置于圓筒狀導(dǎo)磁體外圍，且相鄰兩個(gè)永磁體凸極的磁極性相異，相鄰兩個(gè)永磁體經(jīng)圓筒狀導(dǎo)磁體磁連接作用，形成永磁凸極對(duì)；此結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的定子由四個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，每個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)又由具有兩個(gè)凸極的疊片鐵芯和繞制該疊片鐵芯外圍的勵(lì)磁線圈構(gòu)成，四個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，對(duì)稱均衡地設(shè)置于電動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)壁，四個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極所處在的立面與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極旋轉(zhuǎn)所形成的立面重合，轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)任意兩個(gè)永磁凸極徑向中心線之間圓心夾角與每個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)凸極的徑向中心線之間圓心夾角相等，四個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈分別由四相激勵(lì)電流來(lái)激勵(lì)控制，或者位置相對(duì)的兩個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈相互串接或并聯(lián)，由兩相激勵(lì)電流來(lái)激勵(lì)控制。為實(shí)現(xiàn)上述目的，針對(duì)上述交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁并關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)技術(shù)方案及各種結(jié)構(gòu)形式，本發(fā)明還給出了一種激勵(lì)控制方法，該激勵(lì)控制方法所適用的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為， 該電動(dòng)機(jī)定子由勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，勵(lì)磁凸極對(duì)以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，沿同心圓環(huán)狀對(duì)稱均衡設(shè)置，各勵(lì)磁凸極對(duì)彼此之間呈磁隔離狀態(tài)，該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子由永磁凸極對(duì)構(gòu)成，永磁凸極對(duì)以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，沿同心圓環(huán)狀對(duì)稱均衡設(shè)置，相鄰永磁凸極對(duì)的凸極磁極性相異，轉(zhuǎn)子上永磁凸極對(duì)的凸極軸向厚度與定子上勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極軸向厚度相向， 且轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由轉(zhuǎn)子上永磁凸極對(duì)各凸極形成的垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)立面與定子勵(lì)磁凸極對(duì)各凸極所構(gòu)成的垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的立面重合，定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極徑向中心線圓心夾角與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極徑向中心線圓心夾角相等，一旦轉(zhuǎn)子上某個(gè)永磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線與定子上任何一個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線重合，分別固定于轉(zhuǎn)子和定子上的位置傳感器即產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)輸入至激勵(lì)控制電源，激勵(lì)控制電源即控制該徑向中心線重合勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈電流短暫為零，隨即向該勵(lì)磁線圈輸入反向電流，即使得該徑向中心線重合勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的磁極性改變，而其它勵(lì)磁凸極對(duì)勵(lì)磁線圈電流維持不變，直到出現(xiàn)另一個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線與永磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線重合， 此過(guò)程循環(huán)往復(fù)。上述電動(dòng)機(jī)激勵(lì)控制方法，可以適用于本發(fā)明所給出的各種交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。該激勵(lì)控制方法的特點(diǎn)是，以轉(zhuǎn)子上各永磁凸極對(duì)凸極徑向中心線與定子上各勵(lì)磁凸極對(duì)凸極徑向中心線之間的角度坐標(biāo)作為激勵(lì)控制的基準(zhǔn)。在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，分別用轉(zhuǎn)子上的各個(gè)永磁凸極對(duì)凸極徑向中心線位置與定子上的各個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)凸極徑向中心線位置進(jìn)行逐個(gè)掃描，當(dāng)某個(gè)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線與某個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線重合時(shí)，設(shè)置于轉(zhuǎn)子和定子之間的位置傳感器即輸出信號(hào)至激勵(lì)控制電源，由激勵(lì)控制電源控制并使這個(gè)徑向中心線重合的勵(lì)磁凸極對(duì)勵(lì)磁線圈的激勵(lì)電流短暫為零，隨即輸入反向激勵(lì)電流，即使得該勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的磁極性改變，從而對(duì)轉(zhuǎn)子上剛剛偏離“嚴(yán)格正對(duì)”位置的永磁凸極對(duì)形成磁排斥的旋轉(zhuǎn)力矩，同時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)子上另一個(gè)相近的永磁凸極對(duì)形成磁吸引力，即，當(dāng)某一轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極為N極，在轉(zhuǎn)子按一定的旋轉(zhuǎn)方向角位移時(shí)，其前方定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極磁極性為S，而其后方定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極磁極性為N，此時(shí)該轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的N凸極既受到其旋轉(zhuǎn)方向后方定子勵(lì)磁凸極上N極的推力(排斥力)，同時(shí)也受到其旋轉(zhuǎn)方向前方定子勵(lì)磁凸極對(duì)S凸極的拉力(吸合力)， 從而使轉(zhuǎn)子能在定子勵(lì)磁凸極對(duì)磁凸極的推力和拉力轉(zhuǎn)矩作用下，向旋轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生了一定的角位移。如此不斷循環(huán)地“推”和“拉”構(gòu)成了轉(zhuǎn)子氣隙中一個(gè)閉合的吸合磁場(chǎng)和排斥磁場(chǎng)，不斷的推動(dòng)轉(zhuǎn)子按一定的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。這種定子與轉(zhuǎn)子氣隙中的轉(zhuǎn)矩磁場(chǎng)，除了在轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極和定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線重合的一個(gè)極短的時(shí)間之內(nèi)，即處于徑向中心線重合位置的轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)和定子勵(lì)磁凸極對(duì)之間沒(méi)有轉(zhuǎn)矩磁場(chǎng)作用外， 其余角度都存在轉(zhuǎn)矩磁場(chǎng)的作用，即所述的“推”力和“拉”力是由不同定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極同時(shí)作用于同一個(gè)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極上的，換言之，對(duì)于轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)，會(huì)同時(shí)地始終地受到來(lái)自其旋轉(zhuǎn)方向前方和后方不同的定子勵(lì)磁凸極對(duì)的“拉”力和“推”力，而出現(xiàn)定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極徑向中心線與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極徑向中心線重合的時(shí)間間隔相對(duì)于定子勵(lì)磁凸極對(duì)以轉(zhuǎn)矩磁場(chǎng)方式作用于轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的時(shí)間段來(lái)說(shuō)是十分短暫的，這樣，在定子與轉(zhuǎn)子之間就形成了連續(xù)轉(zhuǎn)矩，從而大大的提高了轉(zhuǎn)矩和功率，同時(shí)也可以使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的非常平穩(wěn)，進(jìn)而可提高電機(jī)的使用壽命。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是，1、本發(fā)明率先引入了永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子“勵(lì)磁凸極對(duì)”和轉(zhuǎn)子“永磁凸極對(duì)”的概念，深入探討了定子“勵(lì)磁凸極對(duì)”與轉(zhuǎn)子“永磁凸極對(duì)”之間的作用條件和作用關(guān)系，給出了新型永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的巧妙地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將傳統(tǒng)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)所遵循的 “磁路最短原理”在新結(jié)構(gòu)的永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)中加以巧妙地高效地應(yīng)用，縮短了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)必須具備的閉合磁路的長(zhǎng)度，同時(shí)定子“勵(lì)磁凸極對(duì)”彼此之間磁隔離，使得每個(gè) “勵(lì)磁凸極對(duì)”的磁極性能受激勵(lì)控制電源控制而獨(dú)立改變，這樣，每個(gè)“勵(lì)磁凸極對(duì)”就能最大限度地參與到對(duì)轉(zhuǎn)子“永磁凸極對(duì)”作功之中，進(jìn)而使電動(dòng)機(jī)獲得更大的連續(xù)轉(zhuǎn)矩和輸出功率。2、本發(fā)明還給出了對(duì)現(xiàn)有開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造的設(shè)計(jì)，所給出的結(jié)構(gòu)形式雖然簡(jiǎn)單，但能產(chǎn)生了難以估量實(shí)際效果，全面提升了現(xiàn)有開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的性能，為現(xiàn)有開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用提供了現(xiàn)實(shí)可能性。3、本發(fā)明給出的新型結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)和對(duì)現(xiàn)有開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)改造，為采用一種全新的激勵(lì)控制方法奠定了基礎(chǔ)條件，也拓展了電動(dòng)機(jī)激勵(lì)控制的技術(shù)領(lǐng)域。4、本發(fā)明所給出的電動(dòng)機(jī)結(jié)合相應(yīng)的激勵(lì)控制方法，使得永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)獲得了很高的轉(zhuǎn)矩，激勵(lì)控制電源簡(jiǎn)單，調(diào)速控制電源成本低，可靠性高，壽命長(zhǎng)，體積和重量大大的降低，是性價(jià)比和能耗比極高的電動(dòng)機(jī)新品種，也是節(jié)能和環(huán)保的電動(dòng)機(jī)，可以取代現(xiàn)在大量的電動(dòng)工具、汽車電機(jī)、家電電機(jī)、工業(yè)動(dòng)力及控制電機(jī)等，是極具推廣價(jià)值的新型電動(dòng)機(jī)。
5、整機(jī)結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)，節(jié)省原材料，而且大量采用一次成型工藝，可實(shí)現(xiàn)流水生產(chǎn)作業(yè)，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一中的定子勵(lì)磁凸極對(duì)和轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)軸向設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例一立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例一的剖視圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施例一定子與轉(zhuǎn)子相對(duì)位置一的作用力示意圖。圖5是本發(fā)明實(shí)施例一定子與轉(zhuǎn)子相對(duì)位置二的作用力示意圖。圖6本發(fā)明實(shí)施例一定子與轉(zhuǎn)子相對(duì)位置三的作用力示意圖。圖7本發(fā)明實(shí)施例二中的定子勵(lì)磁凸極對(duì)和轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)軸向設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明實(shí)施例二的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本發(fā)明實(shí)施例二的剖視圖。圖10是本發(fā)明實(shí)施例三的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是本發(fā)明實(shí)施例三前方電動(dòng)機(jī)單體結(jié)構(gòu)剖視圖。圖12是本發(fā)明實(shí)施例三中間電動(dòng)機(jī)單體結(jié)構(gòu)剖視圖。圖13是本發(fā)明實(shí)施例三后方電動(dòng)機(jī)單體結(jié)構(gòu)剖視圖。圖14是本發(fā)明實(shí)施例四中的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖15是圖14的A-A剖面圖。圖16是本發(fā)明實(shí)施例五定子與轉(zhuǎn)子處于某位置的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖17是本發(fā)明實(shí)施例五定子與轉(zhuǎn)子處于另一個(gè)位置的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖18是本發(fā)明實(shí)施例六定子與轉(zhuǎn)子處于某位置的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖19是本發(fā)明實(shí)施例六定子與轉(zhuǎn)子處于另一個(gè)位置的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖20是本發(fā)明實(shí)施例一各相線通電時(shí)序與傳統(tǒng)“8對(duì)6”開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)各相線通電時(shí)序的對(duì)比圖。以上附圖中，21是定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈，22是定子勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極，23 是永磁凸極對(duì)的永磁凸極，24是條狀導(dǎo)磁體，25是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，沈是轉(zhuǎn)子軸座，27是永磁凸極對(duì)的永磁凸極，觀是定子勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極，31是定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈，32是永磁凸極對(duì)的后端永磁凸極，33是永磁凸極對(duì)的前端永磁凸極，34是定子勵(lì)磁凸極對(duì)的鐵芯，35是定子勵(lì)磁凸極對(duì)后端凸極，36是定子勵(lì)磁凸極對(duì)前端凸極，37是轉(zhuǎn)子上的永磁凸極對(duì)的條狀導(dǎo)磁體，38是轉(zhuǎn)子軸座，39是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，41是定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈，42是定子勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極，43是轉(zhuǎn)子凸極對(duì)的導(dǎo)磁體凸極，44是轉(zhuǎn)子凸極對(duì)的永磁體，45是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，46是轉(zhuǎn)子軸座，47是轉(zhuǎn)子凸極對(duì)的導(dǎo)磁體凸極，48是定子勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極，51是定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈，52是定子勵(lì)磁凸極對(duì)的鐵芯，53是轉(zhuǎn)子凸極對(duì)的永磁體，M是轉(zhuǎn)子凸極對(duì)后端的導(dǎo)磁體凸極，陽(yáng)是轉(zhuǎn)子凸極對(duì)前端的導(dǎo)磁體凸極，56是定子勵(lì)磁凸極對(duì)后端凸極，57是定子勵(lì)磁雙凸極對(duì)前端凸極，58是轉(zhuǎn)子軸座，59是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，71是導(dǎo)磁旋轉(zhuǎn)外殼，72是永磁凸極，73是定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈，74是定子勵(lì)磁凸極對(duì)的鐵芯，75是轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸承，76是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，77是定子基座，78是定子勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極，81是圓筒狀導(dǎo)磁體， 82是永磁體凸極，83是勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極，84是勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈，85是定子座，91是電動(dòng)機(jī)殼體，92是勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈，93是勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極，94是永磁體凸極，95是圓筒狀導(dǎo)磁體，96是轉(zhuǎn)子座，97是轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一本實(shí)施例中，定子勵(lì)磁凸極對(duì)為八個(gè)，轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)為六個(gè)，定子勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)凸極和轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的兩個(gè)凸極都呈軸向設(shè)置，如附圖1、附圖2和附圖3所示。本實(shí)施例中，將八個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)以轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線為對(duì)稱軸，對(duì)稱均衡地固定于一個(gè)非導(dǎo)磁圓筒體內(nèi)壁上，且每個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)凸極沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向設(shè)置，而六個(gè)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)以轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸線為對(duì)稱軸，對(duì)稱均衡地固定于非導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子座上，且每個(gè)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的兩個(gè)凸極沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向設(shè)置。設(shè)計(jì)和裝配均要保證轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極與定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的軸向位置一致，即定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極所在的立面與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極的旋轉(zhuǎn)立面重合，定子勵(lì)磁凸極對(duì)A和定子勵(lì)磁凸極對(duì)E構(gòu)成一組，定子勵(lì)磁凸極對(duì)B 和定子勵(lì)磁凸極對(duì)F構(gòu)成一組，定子勵(lì)磁凸極對(duì)C和定子勵(lì)磁凸極對(duì)G構(gòu)成一組，定子勵(lì)磁凸極對(duì)D和定子勵(lì)磁凸極對(duì)H構(gòu)成一個(gè)組，每組定子勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)，這樣，每組定子勵(lì)磁凸極對(duì)的磁極性會(huì)同時(shí)改變。這樣，通過(guò)分別改變輸入到四組定子勵(lì)磁凸極對(duì)中勵(lì)磁線圈的電流方向，實(shí)現(xiàn)對(duì)這八個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極磁極性的分別控制。本實(shí)施例的定子與轉(zhuǎn)子的相互作用從以下三個(gè)特征位置來(lái)說(shuō)明其一，如附圖4所示，沒(méi)有出現(xiàn)定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極徑向中心線與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極徑向中心線重合，此狀態(tài)下，所有定子勵(lì)磁凸極對(duì)均向其附近的轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)施加磁作用力。其二，如附圖5所示，定子勵(lì)磁凸極對(duì)A凸極的徑向中心線與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)I凸極的徑向中心線重合、定子勵(lì)磁凸極對(duì)E凸極的徑向中心線與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)IV凸極的徑向中心線重合(各勵(lì)磁凸極對(duì)和各永磁凸極對(duì)的代命名號(hào)參見附圖幻，定子勵(lì)磁凸極對(duì)A 與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)I之間形成了最短閉合磁同路，定子勵(lì)磁凸極對(duì)E與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)IV 之間形成了最短閉合磁同路，此刻，分別設(shè)置在定子和轉(zhuǎn)子上的位置傳感器輸出信號(hào)，該信號(hào)使激勵(lì)控制電源瞬間改變定子勵(lì)磁凸極對(duì)A和定子勵(lì)磁凸極對(duì)E中勵(lì)磁線圈的電流，先是使激勵(lì)電流短暫為零，在轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)I和IV偏離定子勵(lì)磁凸極對(duì)A和E約2至5度時(shí)，激勵(lì)控制電源使定子勵(lì)磁凸極對(duì)A和E中勵(lì)磁線圈的電流換向。在附圖5中，定子勵(lì)磁凸極對(duì)B和定子勵(lì)磁凸極對(duì)F既對(duì)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)I和轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)IV存在著磁排斥力，還對(duì)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)II和轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)V存在著磁吸引力，定子勵(lì)磁凸極對(duì)C和定子勵(lì)磁凸極對(duì)G既對(duì)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)II和轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)V存在著磁排斥力，還對(duì)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)III和轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)VI存在著磁吸引力，而定子勵(lì)磁凸極對(duì)D和定子勵(lì)磁凸極對(duì)H對(duì)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)III和轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)VI存在著磁排斥力。其三，如附圖6所示，在轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)約3度后，定子勵(lì)磁凸極對(duì)A凸極的磁極性由原先的S極改變?yōu)镹極，而定子勵(lì)磁凸極對(duì)E凸極的磁極性由原先的N極改變?yōu)镾極，使定子勵(lì)磁凸極對(duì)A和定子勵(lì)磁凸極對(duì)E開始形成對(duì)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)I和轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)IV 的排斥力，以上描述中，各勵(lì)磁凸極對(duì)和各永磁凸極對(duì)的代號(hào)命名參見附圖3)當(dāng)定子A和定子E經(jīng)歷磁極變化的上述三個(gè)步驟時(shí)，其它定子勵(lì)磁凸極對(duì)仍保持著對(duì)其附近轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的磁作用力，直到轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)II凸極徑向中心線與定子勵(lì)磁凸極對(duì)B凸極徑向中心線重合、轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)V凸極徑向中心線也與定子勵(lì)磁凸極對(duì)F凸極徑向中心線重合，此刻，設(shè)置在定子與轉(zhuǎn)子之間的位置傳感器再次輸出信號(hào)給激勵(lì)控制電源，先是使定子勵(lì)磁凸極對(duì)B和定子勵(lì)磁凸極對(duì)F中勵(lì)磁線圈激勵(lì)電流短暫為零， 隨即使激勵(lì)電流改變方向。定子勵(lì)磁凸極對(duì)B和定子勵(lì)磁凸極對(duì)F重復(fù)先前定子勵(lì)磁凸極對(duì)A和定子勵(lì)磁凸極對(duì)E的過(guò)程，此過(guò)程循環(huán)往復(fù)。在定子與轉(zhuǎn)子之間所設(shè)置的位置傳感器能保證一旦某個(gè)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極徑向中心線與某個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極徑向中心線重合，位置傳感器即向激勵(lì)控制電流輸送信號(hào)，激勵(lì)控制電流即先使徑向中心線重合定子勵(lì)磁線圈電流短暫為零，隨即電流改變方向。在附圖5所給出的定子與轉(zhuǎn)子相對(duì)位置狀態(tài)，表明除定子勵(lì)磁凸極對(duì)A和定子勵(lì)磁凸極對(duì)E不存在針對(duì)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)I和轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)IV的旋轉(zhuǎn)作用力外，其它勵(lì)磁凸極對(duì)均存在針對(duì)附近永磁凸極對(duì)的磁旋轉(zhuǎn)作用力。從作功時(shí)間來(lái)看，定子勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的凸極“嚴(yán)格正對(duì)”形成最短磁路的時(shí)間段極其短暫，而其它定子勵(lì)磁凸極對(duì)與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)相互作用的作功時(shí)間相對(duì)要長(zhǎng)許多。定子與轉(zhuǎn)子之間相互作用力點(diǎn)增多和相互作用時(shí)間增加是本實(shí)施例獲得較大電動(dòng)機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)矩和輸出功率的基礎(chǔ)。本實(shí)施例永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)以及激勵(lì)控制方法，形成了比較大的連續(xù)轉(zhuǎn)矩和輸出功率，這一點(diǎn)還可以從本實(shí)施例永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)各條相線所加電流的時(shí)序圖與傳統(tǒng)雙凸極開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)各條相線所加電流的時(shí)序圖的對(duì)比中得到印證。附圖20的上半部分是傳統(tǒng)“八對(duì)六”雙凸極開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)通電時(shí)序圖。單相導(dǎo)通時(shí)，對(duì)于“8/6極”的四相開關(guān)磁阻電機(jī)，可知，其導(dǎo)通角為15°，當(dāng)轉(zhuǎn)子某一凸極與定子凸極相重合時(shí)，此時(shí)下一相或上一相通電，也就是換相，直到再次換到該相，該相才導(dǎo)通。對(duì)于傳統(tǒng)的“8/6極”開關(guān)磁阻電機(jī)來(lái)說(shuō)，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈(即360° )，其單相導(dǎo)通角度為θΑ(開)=Θβ(開)=(開)=ΘΒ(開)=90°ΘΑ(關(guān))=ΘΒ(關(guān))=Θ。(關(guān))=eD(關(guān))=270°從中可以看出，傳統(tǒng)的“8/6極”開關(guān)磁阻電機(jī)的線圈導(dǎo)通角度小。附圖20的下半部分是本實(shí)施例永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)通電時(shí)序圖。對(duì)于本實(shí)施例永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)而言，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈(即360° )，其單相導(dǎo)通角度為ΘΑ(開)=ΘΒ(開)=(開)=θ D(開)=330°ΘΑ(關(guān))=9八關(guān))=Θ。(關(guān))=θ D(關(guān))=30°從中可以看出，本實(shí)施例永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的線圈導(dǎo)通角度很大，從總的導(dǎo)通角度來(lái)比較。對(duì)于傳統(tǒng)的“8/6極”開關(guān)磁阻電機(jī)來(lái)說(shuō)，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈(即360° )，其總的導(dǎo)通角為θ 總(開)=ΘΑ(開)+ΘΒ(開)+θ。(開)+θΒ(開)=360°θ 總(關(guān))=Θα(*)+Θβ(*)+Θ。(*)+Θι>(*)= 1080°
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從中可以看出，傳統(tǒng)的“8/6極”開關(guān)磁阻電機(jī)的總的導(dǎo)通角度等于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周的角度，而關(guān)斷的角度很大，這樣對(duì)激勵(lì)控制電源及電機(jī)磁電轉(zhuǎn)換部件的利用率很低，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)抖動(dòng)大，轉(zhuǎn)矩輸出低。對(duì)于本實(shí)施例永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈(即360° )，其總的導(dǎo)通角為θ 總(開)=ΘΑ(開)+ΘΒ(開)+θ。(開)+θΒ(開)=1320°θ 總(關(guān))=Θα(*)+Θβ(*)+Θ。(*)+Θι>(*)= 120°從中可以看出，本實(shí)施例永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)總的導(dǎo)通角度很大，所以其電機(jī)功率體積比、輸出轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于傳動(dòng)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。實(shí)施例二 本實(shí)施例與實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)基本相同，如附圖7、附圖8和附圖9所示。區(qū)別僅在于轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的結(jié)構(gòu)不同，本實(shí)施例中轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)是由一塊永磁體44與兩塊軟磁體材料43、47構(gòu)成。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)特征和激勵(lì)控制方法同實(shí)施例一，在此不重述。實(shí)施例三本實(shí)施例是實(shí)施例一或?qū)嵤├Y(jié)構(gòu)的組合變化形式，如附圖10所示。本實(shí)施例是由實(shí)施例一或?qū)嵤├菢拥陌藗€(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)與六個(gè)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)構(gòu)成一個(gè)電動(dòng)機(jī)單體，再將三個(gè)這樣的電動(dòng)機(jī)單體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向連接，且三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體的定子勵(lì)磁凸極對(duì)的空間位置完全相同，即不同電動(dòng)機(jī)單體定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線重合，而不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸依次同方向的旋轉(zhuǎn)角度為五度。附圖11給出了處在最前層電動(dòng)機(jī)單體的剖視圖，附圖12給出了處在中間層電動(dòng)機(jī)單體的剖視圖，附圖13給出了處在最后層電動(dòng)機(jī)單體的剖視圖。圖中的α角是不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的凸極徑向中心線之間安裝設(shè)置的旋轉(zhuǎn)角度， α為5度。如此設(shè)置三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體，實(shí)現(xiàn)了細(xì)分單體電機(jī)的步距角。每層電動(dòng)機(jī)單體中的定子勵(lì)磁線圈由四條相線激勵(lì)電源控制，每層電動(dòng)機(jī)單體的定子與轉(zhuǎn)子之間設(shè)置有位置傳感器，只要每層電動(dòng)機(jī)單體中有定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線重合，(如附圖11中，定子勵(lì)磁凸極對(duì)A(I)和E(I)的凸極徑向中心線與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)I(I)和IV(I)的凸極徑向中心線重合)該層位置傳感器即輸出信號(hào)，控制激勵(lì)電源先使定子勵(lì)磁凸極對(duì)A(I)和E(I)勵(lì)磁線圈的激勵(lì)電流為零，隨即改變電流方向， 使定子勵(lì)磁凸極對(duì)A(I)和E(I)凸極的磁極性改變。本實(shí)施例三層電動(dòng)機(jī)單體獨(dú)立且有序的工作，使得本實(shí)施例轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到任何角度，三層電動(dòng)機(jī)單體中都有多相線同時(shí)供電而產(chǎn)生連續(xù)的旋轉(zhuǎn)力矩，這樣進(jìn)一步提高了電動(dòng)機(jī)的輸出功率，同時(shí)細(xì)分了步距角，達(dá)到了平穩(wěn)啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)的效果。實(shí)施例四本實(shí)施例是定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極和轉(zhuǎn)子永磁凸級(jí)對(duì)凸極軸向設(shè)置的外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)如附圖14和附圖15所示。本實(shí)施例轉(zhuǎn)子由導(dǎo)磁旋轉(zhuǎn)外殼體71和十二個(gè)永磁體72構(gòu)成，十二個(gè)永磁體分為六組，兩個(gè)永磁體為一組，其中一個(gè)永磁體的S極連接導(dǎo)磁旋轉(zhuǎn)外殼體，另一個(gè)永磁體則以 N極連接導(dǎo)磁旋轉(zhuǎn)外殼體71，每組兩個(gè)永磁體沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向設(shè)置，每組兩個(gè)永磁體經(jīng)導(dǎo)磁旋轉(zhuǎn)外殼體形成了一個(gè)永磁凸極對(duì)，十二個(gè)永磁體兩個(gè)一組，形成了六個(gè)永磁凸極對(duì)，這六個(gè)永磁凸極對(duì)沿電動(dòng)機(jī)外旋轉(zhuǎn)殼體內(nèi)壁環(huán)狀均衡設(shè)置，且相鄰的永磁凸極對(duì)凸極的磁極性相異。本實(shí)施例電動(dòng)機(jī)的定子由基座77與八個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，八個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，徑向均衡設(shè)置于基座77周圍，且彼此之間呈磁隔離狀態(tài)，每個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)有兩個(gè)凸極78，這兩個(gè)凸極也呈軸向設(shè)置。定子上的勵(lì)磁凸極對(duì)凸極與轉(zhuǎn)子上的永磁凸極對(duì)凸極相對(duì)設(shè)置，并留有氣隙。八個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)以轉(zhuǎn)動(dòng)軸76為對(duì)稱軸，位于軸對(duì)稱位置上的兩個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈73串聯(lián)或并聯(lián)后，由一相激勵(lì)電流供電并控制，這樣八個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)由四相激勵(lì)電流供電并控制。本實(shí)施例中，當(dāng)某一對(duì)定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線和某一對(duì)最接近轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線未重合之前，該定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈被施加正向激勵(lì)電流，使得該定子勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極對(duì)最接近轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的凸極產(chǎn)生磁吸引力，一旦該定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線與最接近轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線重合，設(shè)置于定子與轉(zhuǎn)子之間的位置傳感器輸出信號(hào)，該信號(hào)觸發(fā)激勵(lì)控制電源，激勵(lì)控制電源瞬間使該定子勵(lì)磁凸極對(duì)勵(lì)磁線圈激勵(lì)電流為零，隨即則被施加反向激勵(lì)電流，使得該定子勵(lì)磁凸極對(duì)最接近的轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)產(chǎn)生磁推動(dòng)力，而當(dāng)上述定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極徑向中心線和最接近轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)徑向中心線經(jīng)歷從未重合到重合，再?gòu)闹睾系讲辉僦睾隙虝簳r(shí)間段內(nèi)，激勵(lì)控制電源向其它三相定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈施加正向或反向激勵(lì)電流， 這些定子勵(lì)磁凸極對(duì)保持著對(duì)其附近轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的磁吸引力和磁推動(dòng)力，直到又有一對(duì)定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線和又一對(duì)最接近轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極徑向中心線發(fā)生重合，此過(guò)程循環(huán)往復(fù)，使轉(zhuǎn)子持續(xù)旋轉(zhuǎn)。如附圖15中，轉(zhuǎn)子呈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，一旦定子上勵(lì)磁凸極對(duì)A和E的凸極徑向中心線與轉(zhuǎn)子上永磁凸極對(duì)I和IV凸極徑向中心線重合，激勵(lì)控制電源即從原來(lái)對(duì)定子勵(lì)磁凸極對(duì)A和E相線提供反向電流瞬間改變電流為零，隨即改變電流為正向，附圖15中定子勵(lì)磁凸極對(duì)A凸極的磁極性由S改變?yōu)镹，定子勵(lì)磁凸極對(duì)E凸極的磁極性由N改變?yōu)镾,定子上勵(lì)磁凸極對(duì)A和E凸極對(duì)轉(zhuǎn)子上永磁凸極對(duì)I和 IV凸極的磁旋轉(zhuǎn)吸合力消失并即產(chǎn)生磁推動(dòng)力，而在定子勵(lì)磁凸極對(duì)A和E換向供電的時(shí)間段內(nèi)，激勵(lì)控制電源維持向定子上勵(lì)磁凸極對(duì)B和F相線提供維持正向電流，使定子上勵(lì)磁凸極對(duì)B和F凸極保持著對(duì)轉(zhuǎn)子上永磁凸極對(duì)II和V凸極的磁吸合拉力，仍在此時(shí)間段內(nèi)，激勵(lì)控制電源維持向定子上勵(lì)磁凸極對(duì)C和G相線提供反向電流，使得定子上勵(lì)磁凸極對(duì)C和G凸極既對(duì)轉(zhuǎn)子上永磁凸極對(duì)II和V凸極產(chǎn)生磁推動(dòng)力，同時(shí)也對(duì)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì) III和VI凸極產(chǎn)生磁吸引力，仍在此時(shí)間段內(nèi)，激勵(lì)控制電源維持向定子上勵(lì)磁凸極對(duì)D和 H相線提供正向電流，使得定子上勵(lì)磁凸極對(duì)D和H凸極對(duì)轉(zhuǎn)子上永磁凸極對(duì)III和VI凸極產(chǎn)生磁排斥推力；經(jīng)過(guò)一個(gè)短暫的時(shí)間段，定子上勵(lì)磁凸極對(duì)B和F凸極徑向中心線與轉(zhuǎn)子上永磁凸極對(duì)II和V凸極徑向中心線重合，其它定子勵(lì)磁凸極對(duì)依次重復(fù)上述對(duì)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的吸引或排斥過(guò)程。如此循環(huán)，使轉(zhuǎn)子平穩(wěn)地逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。在轉(zhuǎn)子和定子之間設(shè)置位置傳感器，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的某對(duì)永磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線與某對(duì)定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線完全對(duì)齊重合時(shí)，位置傳感器即發(fā)出信號(hào)給激勵(lì)控制電源，進(jìn)而由激勵(lì)控制電源對(duì)徑向中心線重合的定子勵(lì)磁凸極對(duì)相線中的激勵(lì)電流作出瞬間為零隨即換向控制。實(shí)施例五本實(shí)施例是定子勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)凸極和轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的兩個(gè)凸極均為徑向設(shè)置的外轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)。如附圖16和附圖17所示。本實(shí)施例中的轉(zhuǎn)子由圓筒狀導(dǎo)磁體81和六個(gè)永磁體塊82構(gòu)成，六個(gè)永磁體塊以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，對(duì)稱均衡地設(shè)置于圓筒狀導(dǎo)磁體81內(nèi)壁，且相鄰兩個(gè)凸極的磁極性相異，相鄰兩個(gè)永磁凸極經(jīng)圓筒狀導(dǎo)磁體磁連接作用，形成了 “永磁凸極對(duì)”，圓筒狀導(dǎo)磁體經(jīng)非導(dǎo)磁連接板與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接；本實(shí)施例中的定子由四個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，每個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)又由有兩個(gè)凸極83的疊片鐵芯和繞制該疊片鐵芯外圍的勵(lì)磁線圈84構(gòu)成，四個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，對(duì)稱均衡地設(shè)置于定子座85外圍，四個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極所處在的立面與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極旋轉(zhuǎn)所形成的旋轉(zhuǎn)立面重合，每個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)凸極的徑向中心線之間夾角與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)兩個(gè)永磁凸極徑向中心線之間夾角相等，四個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈分別由四條相線激勵(lì)電流來(lái)激勵(lì)控制。附圖16中，勵(lì)磁凸極對(duì)A兩個(gè)凸極的徑向中心線夾角為六十度，永磁凸極對(duì)凸極I 和凸極II的徑向中心線夾角同為六十度，同樣，勵(lì)磁凸極對(duì)C兩個(gè)凸極的徑向中心線夾角為六十度，永磁凸極對(duì)凸極IV和凸極V的徑向中心線夾角同為六十度。勵(lì)磁凸極對(duì)A與永磁凸極對(duì)凸極I和凸極II之間形成了最短磁同路，勵(lì)磁凸極對(duì)C與永磁凸極對(duì)凸極IV和凸極V之間形成了最短磁同路，勵(lì)磁凸極對(duì)A與永磁凸極對(duì)凸極I和凸極II之間、勵(lì)磁凸極對(duì)C與永磁凸極對(duì)凸極IV和凸極V之間的旋轉(zhuǎn)作用力消失，而此時(shí)，勵(lì)磁凸極對(duì)B的N 凸極既對(duì)永磁凸極II形成排斥力，又對(duì)永磁凸極III形成吸引力，勵(lì)磁凸極對(duì)B的S凸極既對(duì)永磁凸極III形成排斥力，又對(duì)永磁凸極IV形成吸引力，勵(lì)磁凸極對(duì)D的S凸極既對(duì)永磁凸極V形成排斥力，又對(duì)永磁凸極VI形成吸引力，勵(lì)磁凸極對(duì)D的N凸極既對(duì)永磁凸極VI形成排斥力，又對(duì)永磁凸極I形成吸引力。在本實(shí)施例的定子與轉(zhuǎn)子之間設(shè)置位置傳感器，一旦有轉(zhuǎn)子上永磁凸極對(duì)兩個(gè)凸極的徑向中心線與勵(lì)磁凸極對(duì)兩凸極的徑向中心線重合，如附圖16中勵(lì)磁凸極對(duì)A和C，位置傳感器即輸出信號(hào)至激勵(lì)控制電源，激勵(lì)控制電源先使勵(lì)磁凸極對(duì)A和C中勵(lì)磁線圈Ll 和L3激勵(lì)電流為零，隨即輸入改變方向的激勵(lì)電流，使勵(lì)磁凸極對(duì)A和C凸極的磁極性改變。改變磁極性的勵(lì)磁凸極對(duì)A和C再次形成對(duì)永磁凸極對(duì)的作用力。本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)三十度角即會(huì)出現(xiàn)勵(lì)磁凸極對(duì)凸極與永磁凸極對(duì)凸極 “嚴(yán)格正對(duì)”的情況，就會(huì)有勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈電流改變方向，如此循環(huán)往復(fù)，定子上的勵(lì)磁凸極對(duì)凸極磁極性循環(huán)改變，始終保持著對(duì)永磁凸極對(duì)凸極的磁作用力。本實(shí)施例的激勵(lì)控制電源可以大為簡(jiǎn)化，因?yàn)榭刂茥l件是唯一的，即只與勵(lì)磁凸極對(duì)和永磁凸極對(duì)的相對(duì)位置相關(guān)。另外，本實(shí)施例與傳統(tǒng)“八對(duì)六”雙凸極開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)比較，有比較高的轉(zhuǎn)矩和輸出功率。這是因?yàn)?，?lì)磁凸極對(duì)只是在與永磁凸極對(duì)形成磁短路同路的短暫時(shí)段對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)沒(méi)有做功，其余時(shí)段內(nèi)，四個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)均處在作功狀態(tài)，即對(duì)永磁凸極對(duì)“既推又拉”，如附圖17所示。實(shí)施例六本實(shí)施例是定子勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)凸極和轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)的兩個(gè)凸極均為徑向設(shè)置的內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)。如附圖18和附圖19所示。本實(shí)施例轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子座96、圓筒狀導(dǎo)磁體95和六個(gè)永磁體94構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)軸97與轉(zhuǎn)子座96固定，圓筒狀導(dǎo)磁體95將轉(zhuǎn)子座96圍住，六個(gè)永磁體以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，對(duì)稱均衡地設(shè)置于圓筒狀導(dǎo)磁體外圍，且相鄰兩個(gè)凸極的磁極性相異，相鄰兩個(gè)永磁凸極經(jīng)圓筒狀導(dǎo)磁體95磁連接作用，形成永磁凸極對(duì)；本實(shí)施例定子由四個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，每個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)又由有兩個(gè)凸極93的疊片鐵芯和繞制該疊片鐵芯外圍的勵(lì)磁線圈92構(gòu)成，四個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，對(duì)稱均衡地設(shè)置于電動(dòng)機(jī)殼體91內(nèi)壁，四個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極所處在的立面與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極旋轉(zhuǎn)所形成的旋轉(zhuǎn)立面重合，轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)任意兩個(gè)永磁凸極徑向中心線之間夾角與每個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)凸極的徑向中心線之間夾角相等，四個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈分別由四相激勵(lì)電流來(lái)激勵(lì)控制。附圖18中，勵(lì)磁凸極對(duì)A兩個(gè)凸極的徑向中心線夾角為六十度，永磁凸極對(duì)凸極I 和凸極II的徑向中心線夾角同為六十度，同樣，勵(lì)磁凸極對(duì)C兩個(gè)凸極的徑向中心線夾角為六十度，永磁凸極對(duì)凸極IV和凸極V的徑向中心線夾角同為六十度。勵(lì)磁凸極對(duì)A與永磁凸極對(duì)凸極I和凸極II之間形成了最短磁同路，勵(lì)磁凸極對(duì)C與永磁凸極對(duì)凸極IV和凸極V之間形成了最短磁同路，勵(lì)磁凸極對(duì)A與永磁凸極對(duì)凸極I和凸極II之間、勵(lì)磁凸極對(duì)C與永磁凸極對(duì)凸極IV和凸極V之間的旋轉(zhuǎn)作用力消失，而此時(shí)，勵(lì)磁凸極對(duì)B的N 凸極既對(duì)永磁凸極II形成排斥力，又對(duì)永磁凸極III形成吸引力，勵(lì)磁凸極對(duì)B的S凸極既對(duì)永磁凸極III形成排斥力，又對(duì)永磁凸極IV形成吸引力，勵(lì)磁凸極對(duì)D的S凸極既對(duì)永磁凸極V形成排斥力，又對(duì)永磁凸極VI形成吸引力，勵(lì)磁凸極對(duì)D的N凸極既對(duì)永磁凸極VI形成排斥力，又對(duì)永磁凸極I形成吸引力。在本實(shí)施例的定子與轉(zhuǎn)子之間設(shè)置位置傳感器，一旦有轉(zhuǎn)子上永磁凸極對(duì)兩個(gè)凸極的徑向中心線與勵(lì)磁凸極對(duì)兩凸極的徑向中心線重合，如附圖18中勵(lì)磁凸極對(duì)A和C， 位置傳感器即輸出信號(hào)至激勵(lì)控制電源，激勵(lì)控制電源改變勵(lì)磁凸極對(duì)A和C中勵(lì)磁線圈激勵(lì)電流的方向，使勵(lì)磁凸極對(duì)A和C凸極的磁極性改變。改變磁極性的勵(lì)磁凸極對(duì)A和 C再次形成對(duì)永磁凸極的作用力。本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)三十度角即會(huì)出現(xiàn)勵(lì)磁凸極對(duì)凸極與永磁凸極對(duì)“嚴(yán)格正對(duì)”的情況，就會(huì)有勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈電流改變方向，如此循環(huán)往復(fù)，定子上的勵(lì)磁凸極對(duì)凸極磁極性循環(huán)改變，始終保持著對(duì)永磁凸極對(duì)凸極的磁作用力。本實(shí)施例還可以將位置相對(duì)的兩個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈相互串接或并聯(lián)， 由兩相激勵(lì)電流來(lái)激勵(lì)控制，這樣，激勵(lì)控制電源可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化，因?yàn)榭刂茥l件是唯一的，即只與勵(lì)磁凸極對(duì)和永磁凸極對(duì)的相對(duì)位置相關(guān)。另外，由于本實(shí)施例電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁凸極對(duì)只是在與永磁凸極對(duì)形成最短磁路同路的短暫時(shí)段對(duì)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)沒(méi)有做功，其余時(shí)段內(nèi)，四個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)都處在作功狀態(tài)，即對(duì)永磁凸極對(duì)“既推又拉”，如附圖19所示。所以， 本實(shí)施例與傳統(tǒng)“八對(duì)六”雙凸極開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)比較，有比較高的轉(zhuǎn)矩和輸出功率。
1權(quán)利要求
1.一種交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其構(gòu)成包括有定子、轉(zhuǎn)子、電動(dòng)機(jī)殼體，其特征在于所述定子由若干勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，勵(lì)磁凸極對(duì)以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，沿同心圓環(huán)狀對(duì)稱均衡設(shè)置，各勵(lì)磁凸極對(duì)之間彼此呈磁隔離狀態(tài)，所述轉(zhuǎn)子由若干永磁凸極對(duì)構(gòu)成，永磁凸極對(duì)以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，沿同心圓環(huán)狀對(duì)稱均衡設(shè)置，相鄰永磁凸極對(duì)的凸極磁極性相異，轉(zhuǎn)子上永磁凸極對(duì)的凸極軸向厚度與定子上勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極軸向厚度相同，且轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由轉(zhuǎn)子上永磁凸極對(duì)各凸極形成的垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)立面與定子勵(lì)磁凸極對(duì)各凸極所構(gòu)成的垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的立面重合，且任意一個(gè)轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)兩個(gè)凸極的徑向中心線能與任意一個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)凸極的徑向中心線分別對(duì)應(yīng)地重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述勵(lì)磁凸極對(duì)由疊片鐵芯和勵(lì)磁線圈構(gòu)成，勵(lì)磁線圈繞制于疊片鐵芯外圍，疊片鐵芯伸出勵(lì)磁線圈的兩端部分形成兩個(gè)凸極，當(dāng)勵(lì)磁線圈中輸入同一方向電流時(shí)，這兩個(gè)凸極的磁極性相異；所述永磁凸極對(duì)由兩個(gè)永磁體與一個(gè)導(dǎo)磁體構(gòu)成，導(dǎo)磁體一端連接一個(gè)永磁體的N極， 導(dǎo)磁體的另一端連接另一個(gè)永磁體的S極，形成了有一個(gè)S極和一個(gè)N極的永磁凸極對(duì)；或者所述永磁凸極對(duì)由一個(gè)永磁體與兩個(gè)導(dǎo)磁體構(gòu)成，在該永磁體N極處連接一個(gè)導(dǎo)磁體， 在該永磁體S極處連接另一個(gè)導(dǎo)磁體，這樣，也形成了有一個(gè)N極和一個(gè)S極的永磁凸極對(duì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述定子上的勵(lì)磁凸極對(duì)數(shù)量為6個(gè)或8個(gè)或10個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)或18個(gè)，與上述定子上勵(lì)磁凸極對(duì)擇一選定數(shù)量一一對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子上的永磁凸極對(duì)數(shù)量為4個(gè)或6個(gè)或8個(gè)或10 個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其特征在于 所述定子上的勵(lì)磁凸極對(duì)為八個(gè)，八個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，沿同心圓環(huán)狀對(duì)稱均衡設(shè)置，且每個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)的S磁凸極和N磁凸極沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向設(shè)置，八個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)之間彼此呈磁隔離狀態(tài)；所述轉(zhuǎn)子上的永磁凸極對(duì)為六個(gè)，六個(gè)永磁凸極對(duì)以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，沿同心圓環(huán)狀對(duì)稱均衡設(shè)置于轉(zhuǎn)子座外圍，每個(gè)永磁凸極對(duì)由一個(gè)條狀導(dǎo)磁體和兩個(gè)永磁體構(gòu)成，條狀導(dǎo)磁體一端連接一個(gè)永磁體的N極，條狀導(dǎo)磁體的另一端連接另一個(gè)永磁體的S極，每個(gè)永磁凸極對(duì)的N極凸極和S極凸極沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向設(shè)置，且相鄰永磁凸極對(duì)的凸極磁極性相異，定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極所處在的立面與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)旋轉(zhuǎn)凸極所形成的旋轉(zhuǎn)立面重合；八個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈劃分為四組，處在同一條直徑線上的兩個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)為同一組，同一組勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)，四組勵(lì)磁凸極對(duì)分別由四相激勵(lì)電流激勵(lì)控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其特征在于由八個(gè)所述的定子勵(lì)磁凸極對(duì)與六個(gè)所述的轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)構(gòu)成一個(gè)電動(dòng)機(jī)單體，再將兩個(gè)以上這樣的電動(dòng)機(jī)單體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向連接，且不同電動(dòng)機(jī)單體定子勵(lì)磁凸極對(duì)的空間位置完全相同，即不同電動(dòng)機(jī)單體定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線重合，而不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸依次同方向的旋轉(zhuǎn)角度為零度至三十度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子由電動(dòng)機(jī)外旋轉(zhuǎn)殼體和偶數(shù)個(gè)永磁凸極對(duì)構(gòu)成，偶數(shù)個(gè)永磁凸極對(duì)沿電動(dòng)機(jī)外旋轉(zhuǎn)殼體內(nèi)壁環(huán)狀均衡設(shè)置，每個(gè)永磁凸極對(duì)的N極凸極和S極凸極沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向設(shè)置，該電動(dòng)機(jī)的定子由基座與偶數(shù)個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，偶數(shù)個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，對(duì)稱均衡地設(shè)置于基座周圍，且各勵(lì)磁凸極對(duì)之間彼此呈磁隔離狀態(tài)，每個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)的兩個(gè)磁凸極沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向設(shè)置，定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極所處在的立面與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極旋轉(zhuǎn)所形成的旋轉(zhuǎn)立面重合，處在同一直徑位置上的兩個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)，由同一相激勵(lì)電流米激勵(lì)控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子由圓筒狀導(dǎo)磁體和六個(gè)永磁體塊構(gòu)成，六個(gè)永磁體塊以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，對(duì)稱均衡地設(shè)置于圓筒狀導(dǎo)磁體內(nèi)壁，且相鄰兩個(gè)永磁體塊凸極的磁極性相異，相鄰兩個(gè)永磁體塊經(jīng)圓筒狀導(dǎo)磁體磁連接作用，形成了永磁凸極對(duì)，圓筒狀導(dǎo)磁體經(jīng)非導(dǎo)磁連接板與轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定連接；所述定子由四個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，每個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)又由具有兩個(gè)凸極的疊片鐵芯和繞制該疊片鐵芯外圍的勵(lì)磁線圈構(gòu)成，四個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，對(duì)稱均衡地設(shè)置于定子座外圍，四個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)相互之間呈磁隔離狀態(tài)，四個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極所處在的立面與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極旋轉(zhuǎn)所形成的旋轉(zhuǎn)立面重合，每個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)凸極的徑向中心線之間圓心夾角與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)兩個(gè)永磁凸極徑向中心線之間圓心夾角相等，四個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈分別由四相激勵(lì)電流米激勵(lì)控制，或者位置相對(duì)的兩個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈相互串接或并聯(lián)，由兩相激勵(lì)電流來(lái)激勵(lì)控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子座、圓筒狀導(dǎo)磁體和六個(gè)永磁體構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)軸與轉(zhuǎn)子座固定，圓筒狀導(dǎo)磁體將轉(zhuǎn)子座圍住，六個(gè)永磁體以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，對(duì)稱均衡地設(shè)置于圓筒狀導(dǎo)磁體外圍，且相鄰兩個(gè)永磁體凸極的磁極性相異，相鄰兩個(gè)永磁體經(jīng)圓筒狀導(dǎo)磁體磁連接作用，形成永磁凸極對(duì)；所述定子由四個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，每個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)又由具有兩個(gè)凸極的疊片鐵芯和繞制該疊片鐵芯外圍的勵(lì)磁線圈構(gòu)成，四個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，對(duì)稱均衡地設(shè)置于電動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)壁，四個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)凸極所處在的立面與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)凸極旋轉(zhuǎn)所形成的立面重合，轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)任意兩個(gè)永磁凸極徑向中心線之間圓心夾角與每個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)凸極的徑向中心線之間圓心夾角相等，四個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈分別由四相激勵(lì)電流來(lái)激勵(lì)控制，或者位置相對(duì)的兩個(gè)定子勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈相互串接或并聯(lián)，由兩相激勵(lì)電流米激勵(lì)控制。
9.一種交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的激勵(lì)控制方法，其特征在于該激勵(lì)控制方法所適用的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為，該電動(dòng)機(jī)定子由勵(lì)磁凸極對(duì)構(gòu)成，勵(lì)磁凸極對(duì)以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，沿同心圓環(huán)狀對(duì)稱均衡設(shè)置，各勵(lì)磁凸極對(duì)彼此之間呈磁隔離狀態(tài)，該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子由永磁凸極對(duì)構(gòu)成，永磁凸極對(duì)以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，沿同心圓環(huán)狀對(duì)稱均衡設(shè)置，相鄰永磁凸極對(duì)的凸極磁極性相異，轉(zhuǎn)子上永磁凸極對(duì)的凸極軸向厚度與定子上勵(lì)磁凸極對(duì)的凸極軸向厚度相向，且轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由轉(zhuǎn)子上永磁凸極對(duì)各凸極形成的垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)立面與定子勵(lì)磁凸極對(duì)各凸極所構(gòu)成的垂直于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的立面重合，定子勵(lì)磁凸極對(duì)兩個(gè)凸極徑向中心線的圓心夾角與轉(zhuǎn)子永磁凸極對(duì)兩個(gè)永磁凸極徑向中心線的圓心夾角相等，一旦轉(zhuǎn)子上某個(gè)永磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線與定子上任何一個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線重合，分別固定于轉(zhuǎn)子和定子上的位置傳感器即產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)激勵(lì)控制電源使該徑向中心線重合勵(lì)磁凸極對(duì)的勵(lì)磁線圈按設(shè)置的控制程序關(guān)斷電流，隨即輸入反向電流，即使該徑向中心線重合勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的磁極性改變，而其它勵(lì)磁凸極對(duì)勵(lì)磁線圈電流維持不變，直到出現(xiàn)另一個(gè)勵(lì)磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線與永磁凸極對(duì)凸極的徑向中心線重合，此過(guò)程循環(huán)往復(fù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種交流連續(xù)轉(zhuǎn)矩永磁開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)及其激勵(lì)控制方法，該電動(dòng)機(jī)定子上的“勵(lì)磁凸極對(duì)”和轉(zhuǎn)子上的“永磁凸極對(duì)”均以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸，環(huán)狀對(duì)稱均衡設(shè)置，各勵(lì)磁凸極對(duì)彼此呈磁隔離狀態(tài)，相鄰永磁凸極對(duì)的凸極磁極性相異，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，永磁凸極對(duì)凸極能與勵(lì)磁凸極對(duì)凸極依次“嚴(yán)格正對(duì)”，“嚴(yán)格正對(duì)”的“永磁凸極對(duì)”與“勵(lì)磁凸極對(duì)”之間形成“最短閉合磁路”，相互之間磁轉(zhuǎn)矩作用力消失，而其余不處在“嚴(yán)格正對(duì)”的永磁凸極對(duì)與勵(lì)磁凸極對(duì)相互之間則存在磁轉(zhuǎn)矩作用力。本發(fā)明激勵(lì)控制方法是，一旦出現(xiàn)“嚴(yán)格正對(duì)”即改變?cè)搫?lì)磁凸極對(duì)的激勵(lì)電流方向，使該勵(lì)磁凸極對(duì)重新對(duì)永磁凸極對(duì)形成磁轉(zhuǎn)矩作用力，判斷“嚴(yán)格正對(duì)”，由設(shè)置在定子和轉(zhuǎn)子上的位置傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H02K29/00GK102299604SQ201110199848
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月18日
發(fā)明者戴珊珊, 陸曉峰 申請(qǐng)人:戴珊珊