一種振動抑制開關磁阻電機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種振動抑制開關磁阻電機，開關磁阻電機的主體系統(tǒng)構件包括前蓋，所訴前蓋中心處設置有一軸承，內轉子軸，內轉子，外定子外殼，外定子筒，中蓋，所訴中蓋中心處設置有與前蓋采用的同樣一軸承，位置傳感器，內轉子凸極復制片，后蓋；輔助構件包括軸承，長形螺絲，彈性圓筒，繞組，永磁體，螺絲。本發(fā)明的外定子繞組放置位置靈活，電機的徑向尺寸可根據(jù)其進行調整，鐵心損耗小，相互干擾小，轉矩的脈動能得到一定程度上的緩解，具有較高可靠性和容錯性。
【專利說明】
一種振動抑制開關磁阻電機
技術領域
[0001]屬于開關磁阻電機(SRM)領域，特別是一種新型開關磁阻電機的混合勵磁裝置。
技術背景
[0002]開關磁阻電機具有調速范圍廣、電機結構簡單、效率高等一系列優(yōu)良性能，經(jīng)過最近幾十年的發(fā)展，憑借結構簡單、可靠性高、堅固耐用的特點，在很多領域都展現(xiàn)出極高的發(fā)展?jié)摿?。但是由于轉矩脈動大、振動等缺點，卻無法應用到對精度要求很高的場合中。其定內轉子呈雙凸極結構，使得該電機的電磁轉矩具有周期脈動性，由此導致了磁場具有飽和特性及非線性，在SR電機運行時會產(chǎn)生較大的振動和噪聲，這也成為制約該電機發(fā)展和應用的一個重要因素。長久以來，如何更好地抑制電機的轉矩脈動和振動一直是研究的焦點所在。
[0003]影響轉矩脈動的原因之一就是在于定、內轉子凸極的相對轉動使得它們之間氣隙產(chǎn)生突變，因此設計一個使氣隙能緩和變化的結構能在一定程度上減少轉矩脈動。另外，短磁路不但能夠可進一步減小鐵心損耗和電機重量，而且可增加電機出力，并減小振動噪聲。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明針對雙凸極、徑向磁場開關磁阻電機，提供了一種減小轉矩脈動的裝置，從而增加開關磁阻電機運行時的穩(wěn)定性。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案如下:
[0006]—種振動抑制開關磁阻電機，包括:前蓋、內轉子、夕卜定子、后蓋；內轉子包括:內轉子軸、內轉子極;外定子包括:圓筒、設置在圓筒上的外定子極、永磁體、繞組;其特征在于所述外定子極采用“E”型結構，包括:上齒、中齒、下齒，各齒中嵌入永磁體，繞組繞制于中齒上，各齒端軸向形狀為波浪形;所述內轉子結構與外定子相配合，內轉子各齒端軸向形狀為與外定子各齒配合的波浪形，且內轉子各齒端徑向形狀為兩側遞減的波浪形。
[0007]進一步的，所述外定子各齒端徑向兩側設有楔形的齒檐。
[0008]進一步的，所述外定子和內轉子的上、下齒厚度相同，中齒的厚度大于上、下齒。
[0009]進一步的，所述內轉子各齒的極弧大于外定子的各齒的極弧。
[0010]進一步的，所述外定子外側設置有外殼，外殼與外定子之間設置彈性圓筒。
[0011 ]進一步的，還包括傳感結構，該傳感結構包括:中蓋、傳感器、內轉子凸極復制片，其中傳感器上設有檢測溝槽，內轉子凸極復制片固定在內轉子軸末段，與其一起轉動，內轉子凸極復制片上的凸齒與內轉子的凸極位置對應并且弧度大小一致;傳感器的檢測溝槽與內轉子凸極復制片上的凸齒相互配合。
[0012]更進一步的方案是:
[0013]所訴的定、內轉子均設置有改善氣隙和轉矩的結構形狀，其中外定子還包括了減小鐵心損耗、增強氣隙磁場的設計。
[0014]所訴的外定子外殼5與外定子筒6之間套接有一彈性圓筒4，此彈性圓筒可起到振動緩沖的作用。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0016]有效減少了氣隙突變對電機轉矩的影響，能適當緩解徑向磁力對外定子外殼的振動沖擊，外定子的短磁路設計能有效減少鐵心損耗和外定子重量，此外位置檢測裝置布置在定內轉子封閉磁場外部，可以使電機徑向尺寸更加緊湊，同時減少勵磁磁場與檢測裝置之間的電磁干擾。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的整體結構爆炸圖
[0018]圖2為本發(fā)明的定、內轉子結構主視圖
[0019]圖3為本發(fā)明的定內轉子結構上試圖
[0020]圖4為本發(fā)明的定內轉子結構磁路示意圖
【具體實施方式】
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[0021 ]下面結合附圖對本發(fā)明進行進一步說明。
[0022]請參照圖1，整個電機主體系統(tǒng)構件包括前蓋I，內轉子軸2，內轉子3，外定子外殼5，外定子筒6，中蓋8，位置傳感器9，內轉子凸極復制片10，后蓋11，輔助構件包括軸承100，長形螺絲110，彈性圓筒4，繞組7，長形永磁體131，短形永磁體130，螺絲150;
[0023]整個電機可以通過外定子外殼5和后蓋11的底座架固定臺面上。
[0024]請參照圖2，本發(fā)明的一個實施方案中，內轉子3和外定子極120設有上、中、下三個凸齒，外定子的中間凸齒軸向厚約為上(下)凸齒的兩倍，六個繞組7套在外定子極中間凸齒處，外定子和內轉子鐵芯均由硅鋼片疊壓而成，整體為三相繞組，采用集中繞組的形式；
[0025]定、內轉子凸齒的軸向形狀為波浪形，且相互契合，中間留有小氣隙；
[0026]在外定子極的上、下兩個凸齒的槽中嵌入短形永磁體130，在外定子極的中間凸齒的槽中嵌入長形永磁體131。
[0027]請參照圖3，本發(fā)明的一個實施方案中，內轉子3凸極的切向為向兩側遞減的波浪結構，所訴內轉子凸極的表面呈三段左右對稱的波浪形進行平滑過渡，所訴內轉子極弧比外定子極弧大，外定子極120兩側設置有楔形端。
[0028]請參照圖4，本發(fā)明的一個實施方案中，磁通依次經(jīng)過外定子極的上(下)軛、外定子凸極的上(下)凸齒、外定子凸齒與內轉子凸齒間的上(下)氣隙、內轉子凸齒、內轉子、夕卜定子凸齒與內轉子凸齒間中間氣隙以及外定子凸極的中間凸齒，形成回路；
[0029]所訴的磁通回路使得電機采用單向電流通電，永磁體磁極的磁場方向要與電流在繞組上產(chǎn)生的磁場方向相同，才能起到磁通增強的作用，保證外定子的上、中、下三個凸齒對電機內轉子產(chǎn)生磁力，拖動電機內轉子運轉。
[0030]上述實施方式只是對本設計思路的簡單文字描述，而不是對發(fā)明設計思路的限制，任何不超出本專利思路的組合，增加或修改，均落入本專利的保護范圍。
【主權項】
1.一種振動抑制開關磁阻電機，包括:前蓋、內轉子、夕卜定子、后蓋；內轉子包括:內轉子軸、內轉子極;外定子包括:圓筒、設置在圓筒上的外定子極、永磁體、繞組;其特征在于所述外定子極采用“E”型結構，包括:上齒、中齒、下齒，各齒中嵌入永磁體，繞組繞制于中齒上，各齒端軸向形狀為波浪形;所述內轉子結構與外定子相配合，內轉子各齒端軸向形狀為與外定子各齒配合的波浪形，且內轉子各齒端徑向形狀為兩側遞減的波浪形。2.如權利要求1所述的一種振動抑制開關磁阻電機，其特征在于還包括傳感結構，該傳感結構包括:中蓋、傳感器、內轉子凸極復制片，其中傳感器上設有檢測溝槽，內轉子凸極復制片固定在內轉子軸末段，與其一起轉動，內轉子凸極復制片上的凸齒與內轉子的凸極位置對應并且弧度大小一致;傳感器的檢測溝槽與內轉子凸極復制片上的凸齒相互配合。3.如權利要求1或2所述的一種振動抑制開關磁阻電機，其特征在于所述外定子各齒端徑向兩側設有楔形的齒檐。4.如權利要求1或2所述的一種振動抑制開關磁阻電機，其特征在于所述外定子和內轉子的上、下齒厚度相同，中齒的厚度大于上、下齒。5.如權利要求1或2所述的一種振動抑制開關磁阻電機，其特征在于所述內轉子各齒的極弧大于外定子的各齒的極弧。6.如權利要求1或2所述的一種振動抑制開關磁阻電機，其特征在于所述外定子外側設置有外殼，外殼與外定子之間設置彈性圓筒。
【文檔編號】H02K11/21GK105871159SQ201610222009
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月12日
【發(fā)明人】戴躍洪, 唐逵, 唐鵬, 高宇, 宋林
【申請人】電子科技大學