專利名稱：一種新型的開關(guān)磁阻電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，特別是開關(guān)磁阻電機(jī)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
開關(guān)磁阻電機(jī)是80年代初隨著電力電子、微電腦和控制技術(shù)的迅猛發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的一種新型調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠及效率高等突出特點(diǎn)，成為交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和無(wú)刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者，引起各國(guó)學(xué)者和企業(yè)界的廣泛關(guān)注，目前開關(guān)磁阻電機(jī)已廣泛或開始應(yīng)用于工業(yè)、航空業(yè)和家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(SRD)是較為復(fù)雜的機(jī)電一體化裝置，SRD的運(yùn)行需要 在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的反饋量一般有轉(zhuǎn)子位置、速度及電流等，然后根據(jù)控制目標(biāo)綜合這些信息給出控制指令，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行控制及保護(hù)等功能。轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)環(huán)節(jié)是SRD的重要組成部分，檢測(cè)到的轉(zhuǎn)子位置信號(hào)是各相主開關(guān)器件正確進(jìn)行邏輯切換的根據(jù)，也為速度控制環(huán)節(jié)提供了速度反饋信號(hào)。開關(guān)磁阻電機(jī)具有再生的能力，系統(tǒng)效率高。對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)的理論研究和實(shí)踐證明，該系統(tǒng)具有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)(I)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固，制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，可工作于極高轉(zhuǎn)速；定子線圈嵌放容易，端部短而牢固，工作可靠，能適用于各種惡劣、高溫甚至強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境。(2)損耗主要產(chǎn)生在定子，電機(jī)易于冷卻；轉(zhuǎn)子無(wú)永磁體，可允許有較高的溫升。(3)轉(zhuǎn)矩方向與電流方向無(wú)關(guān)，從而可最大限度簡(jiǎn)化功率變換器，降低系統(tǒng)成本。(4)功率變換器不會(huì)出現(xiàn)直通故障，可靠性高。(5)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，低速性能好，無(wú)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)所出現(xiàn)的沖擊電流現(xiàn)象。(6)調(diào)速范圍寬，控制靈活，易于實(shí)現(xiàn)各種特殊要求的轉(zhuǎn)矩一速度特性。(7)在寬廣的轉(zhuǎn)速和功率范圍內(nèi)都具有高效率(8)能四象限運(yùn)行，具有較強(qiáng)的再生制動(dòng)能力。(9)容錯(cuò)能力強(qiáng)。開關(guān)磁阻電機(jī)的容錯(cuò)體現(xiàn)在電機(jī)某一相損壞，電機(jī)照樣可以運(yùn)行。由于開關(guān)磁阻電機(jī)固有的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，可能導(dǎo)致較大的噪聲和振動(dòng)，事實(shí)上這種情況的發(fā)生往往與電機(jī)設(shè)計(jì)和控制的不合理相關(guān)，通過(guò)優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì)和控制策略，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和噪聲可以得到有效的抑制。針對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大，運(yùn)行噪音大問(wèn)題提出一種新型開關(guān)磁阻電機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容本新型開關(guān)磁阻電機(jī)成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能可靠、調(diào)整方便，電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小、噪音低、位置檢測(cè)準(zhǔn)確可靠、運(yùn)行壽命長(zhǎng)。具體技術(shù)方案如下開關(guān)磁阻電機(jī)包括中心軸、前端蓋、定子、轉(zhuǎn)子、后端蓋、底座、齒位編碼器和外殼，定子通過(guò)螺絲和底座聯(lián)接，中心軸和轉(zhuǎn)子鍵聯(lián)接，通過(guò)前后軸承與前端蓋、后端蓋連接在一起，定子和外殼固定在一起，其特征是，齒位編碼器的轉(zhuǎn)動(dòng)部分與中心軸固定在一起，齒位編碼器的外殼與前端蓋固定聯(lián)接。定子和轉(zhuǎn)子的齒形寬度不等，定子極弧比轉(zhuǎn)子的極弧大1-5°，配合細(xì)分齒位編碼器和控制器后能有效的減少轉(zhuǎn)矩波和提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明采用細(xì)分齒位編碼器，如光電編碼器，采用具有ABZUVW的編碼器。


圖I電機(jī)總裝圖；圖2轉(zhuǎn)子齒形圖；圖3定子齒形圖； 圖4齒位編碼器的光柵盤圖。其中中心軸I、前端蓋2、定子3、轉(zhuǎn)子4、后端蓋5、底座6、齒位編碼器7、外殼8、轉(zhuǎn)子鍵槽9、轉(zhuǎn)子的極弧10、定子的極弧11、定子鍵槽12、U相碼道13、V相碼道14、W相碼道15，、Z相碼道16、B相碼道17、A相碼道18。
具體實(shí)施方式
定子3通過(guò)螺絲和底座6聯(lián)接，中心軸I通過(guò)轉(zhuǎn)子鍵槽9和轉(zhuǎn)子4聯(lián)接，然后通過(guò)前后軸承與前端蓋2、后端蓋5連接在一起，定子通過(guò)定子鍵槽I 2和外殼8相連，齒位編碼器7的轉(zhuǎn)動(dòng)部分通過(guò)定位螺絲與中心軸I固定在一起，齒位編碼器7的外殼用螺絲與前端蓋2聯(lián)接。通常定子的極弧I I和轉(zhuǎn)子的極弧I O相同，而本開關(guān)磁阻電機(jī)的定子3和轉(zhuǎn)子4的齒形寬度不等，定子的極弧I I比轉(zhuǎn)子的極弧I O大1-5°，通過(guò)配合細(xì)分的齒位編碼器7和控制器軟件給電機(jī)適當(dāng)?shù)目刂齐娏魈岣唠姍C(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的最小值，達(dá)到減少轉(zhuǎn)矩波的效果、降低運(yùn)行噪音和節(jié)能，并進(jìn)一步提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速。上述的齒位編碼器7采用細(xì)分的齒位編碼器，采用具有U相碼道13、V相碼道14、W相碼道15、Z相碼道16、B相碼道17、A相碼道18的光電柵盤。U相碼道13、V相碼道14、W相碼道15按照轉(zhuǎn)子的齒數(shù)均分，U相碼道13與轉(zhuǎn)子4的齒形完全對(duì)應(yīng)，U相碼道13、V相碼道14、W相碼道15之間每相相差15度，例如轉(zhuǎn)子4為6級(jí)的電機(jī)時(shí)，UVff就為6 ；B相碼道17、A相碼道18用來(lái)細(xì)分每齒的角度，所以B相碼道17、A相碼道18的脈沖數(shù)為U相碼道13的倍數(shù)，Z相碼道16為用來(lái)定位電機(jī)的基準(zhǔn)角。
權(quán)利要求1.一種新型的開關(guān)磁阻電機(jī)，該開關(guān)磁阻電機(jī)包括中心軸(I)、前端蓋(2)、定子(3)、轉(zhuǎn)子(4)、后端蓋(5)、底座(6)、齒位編碼器(7)和外殼(8)，定子(3)通過(guò)螺絲和底座(6)聯(lián)接，中心軸(I)和轉(zhuǎn)子(4)鍵聯(lián)接,通過(guò)前后軸承與前端蓋(2)、后端蓋(5)連接在一起,定子(3)和外殼(8)固定在一起，其特征是，齒位編碼器(7)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分與中心軸(I)固定在一起，齒位編碼器(7)的外殼與前端蓋(2)固定聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征是于定子(3)和轉(zhuǎn)子(4)的齒形寬度不等，定子的極弧(11)大于轉(zhuǎn)子的極弧(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征是于，定子的極弧(11)和轉(zhuǎn)子的極弧(10)相差1°至5°。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征是齒位編碼器(7)采用細(xì)分齒位編碼器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的開關(guān)磁阻電機(jī)，其特征是細(xì)分齒位編碼器(7)為具有ABZUVW相碼道的光電編碼器。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種新型開關(guān)磁阻電機(jī)，其包括中心軸、前端蓋、定子、轉(zhuǎn)子、后端蓋、底座、齒位編碼器和外殼，定子通過(guò)螺絲和底座聯(lián)接，中心軸和轉(zhuǎn)子鍵聯(lián)接，定子和外殼固定在一起，齒位編碼器的轉(zhuǎn)動(dòng)部分與中心軸固定在一起，齒位編碼器的外殼與前端蓋固定聯(lián)接。本開關(guān)磁阻電機(jī)具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能可靠、調(diào)整方便，電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小、噪音低、位置檢測(cè)準(zhǔn)確可靠、運(yùn)行壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K29/06GK202475215SQ20112046085
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者許偉, 鄭永紅 申請(qǐng)人:許偉, 鄭永紅