一種帶有分塊轉(zhuǎn)子的開關磁阻電機的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于磁阻電機技術領域，特別設及一種帶有分塊轉(zhuǎn)子的開關磁阻電 機。
【背景技術】
[0002] 現(xiàn)如今，電動機應用于各大領域，如工業(yè)設備、家用電器和電動汽車等。根據(jù)市場 需求，提高了對電機的要求，與此同時，對開關磁阻電機的要求也隨之提高了。由于開關磁 阻電機轉(zhuǎn)矩脈動和噪聲大，輸出轉(zhuǎn)矩低等缺點，因此，開關磁阻電機的市場占有率被忽略 了。為了與其它種類的電機競爭，現(xiàn)有存在的問題必須得W解決并且展示出開關磁阻電機 的優(yōu)點。通過智能控制和優(yōu)化電機的結(jié)構(gòu)尺寸可W有效的降低電機的轉(zhuǎn)矩脈動，除此之外， 更要提高電機的效率。與其它電機一樣，開關磁阻電機也遵守機電能量守恒定律，電機的磁 路系統(tǒng)對電機的能量轉(zhuǎn)化發(fā)揮著重大的作用。應用一個好的磁性材料和降低磁通路徑有利 于減少電機的能量損耗。
[0003] 傳統(tǒng)12/8結(jié)構(gòu)的開關磁阻電機磁通路徑較長，且轉(zhuǎn)子是凸極結(jié)構(gòu)，并在電機轉(zhuǎn)動 換相期間會發(fā)生磁通逆轉(zhuǎn)，致使電機的輸出轉(zhuǎn)矩降低、鐵耗增加，風摩損耗增加，W及效率 降低等等。傳統(tǒng)分塊定子開關磁阻電機，其開關損耗大，轉(zhuǎn)子受到不平衡力；而傳統(tǒng)分塊轉(zhuǎn) 子開關磁阻電機，其繞組采用分布繞組，導致電機繞組端部增長，銅耗增大。因此，在電機結(jié) 構(gòu)的設計過程中，如何增大電機的輸出轉(zhuǎn)矩，降低損耗、提高輸出效率成為電機設計的較大 障礙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述問題，本實用新型提出一種帶有分塊轉(zhuǎn)子的開關磁阻電機，其結(jié)構(gòu)簡 單、設計合理、便于安裝和實施。 陽〇化]本實用新型所采用的技術方案是：一種帶有分塊轉(zhuǎn)子的開關磁阻電機，包括殼體、 定子和轉(zhuǎn)子，其技術要點是：所述的定子上交替的設置有勵磁極和輔助極，勵磁極的寬度是 輔助極寬度的2倍，纏繞有勵磁線圈的徑向相對的兩個勵磁極W串聯(lián)的方式分別構(gòu)成A相 繞組、B相繞組及C相繞組；
[0006] 所述的轉(zhuǎn)子包括多個獨立的轉(zhuǎn)子體和非導磁體，各轉(zhuǎn)子體固定在非導磁體上表 面，且各獨立的轉(zhuǎn)子體和與它相鄰的勵磁極、輔助極形成獨立的磁通回路。
[0007] 所述的非導磁體和轉(zhuǎn)子體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子截面為圓形。
[0008] 所述的非導磁體材質(zhì)為侶。
[0009] 導體設置在定子齒槽內(nèi)。
[0010] 本實用新型的優(yōu)點及有益效果是：該帶有分塊轉(zhuǎn)子的開關磁阻電機，轉(zhuǎn)子由多個 獨立的、離散的轉(zhuǎn)子體組成，轉(zhuǎn)子體固定在非導磁體上表面，且各獨立的轉(zhuǎn)子體和與它相鄰 的勵磁極、輔助極形成獨立的磁通回路，該轉(zhuǎn)子機構(gòu)是將一系列離散的轉(zhuǎn)子體鑲嵌在侶質(zhì) 的非導磁體表面，使每個轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間的電磁隔離，使轉(zhuǎn)子在任何位置下，電機的磁通路 徑都是最短的。相比于長磁通路徑，短磁通路徑的電機更易于降低磁動勢。電機的轉(zhuǎn)子不 是凸極結(jié)構(gòu)，而是圓形結(jié)構(gòu)，有利于降低風摩損耗，具有輸出轉(zhuǎn)矩大，電磁利用率高，鐵屯、損 耗小的優(yōu)點。由于采用短磁通路徑，在定子和轉(zhuǎn)子中，磁通無逆轉(zhuǎn)，在電機轉(zhuǎn)動換相過程中， 具有不會產(chǎn)生負轉(zhuǎn)矩的優(yōu)點。電機采用集中繞組，電機應數(shù)減少，同一輸入條件下，電機銅 耗小、鐵屯、損耗小、輸出轉(zhuǎn)矩大，所W電機的輸出效率高。
【附圖說明】
[0011] 下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0012] 圖1為本實用新型實施例帶有分塊轉(zhuǎn)子的開關磁阻電機的轉(zhuǎn)子和定子結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0013] 圖2為本實用新型實施例A相繞組磁通路示意圖；
[0014] 圖3為本實用新型實施例中本實用新型開關磁阻電機與傳統(tǒng)開關磁阻電機的輸 出轉(zhuǎn)矩對比示意圖；
[0015] 圖4為傳統(tǒng)開關磁阻電機鐵屯、損耗示意圖；
[0016] 圖5為本實用新型實施例的開關磁阻電機鐵屯、損耗示意圖；
[0017] 圖中序號說明如下：1定子、1-1勵磁極、1-2輔助極、2轉(zhuǎn)子、2-1轉(zhuǎn)子體、2-2非導 磁體、3電機軸。
【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖1~5和【具體實施方式】對本實用新型作詳細說明，W下描述僅作為 示范和解釋，并不對本實用新型作任何形式上的限制。
[0019] 本實施例的帶有分塊轉(zhuǎn)子的開關磁阻電機，如圖1所示，包括殼體、定子1和轉(zhuǎn)子 2,定子1固定在殼體上，電機軸3通過轉(zhuǎn)子2中屯、帶動轉(zhuǎn)子運動。定子1上交替的設置有 勵磁極1-1和輔助極1-2,共計12個，勵磁極1-1的寬度是輔助極1-2寬度的2倍，纏繞有 勵磁線圈的徑向相對的兩個勵磁極W串聯(lián)的方式構(gòu)成一相，即在勵磁極1-2上的繞組Pai和 Pa2串聯(lián)成A相繞組，PM和PB2串聯(lián)成B相繞組，PCl和PC2串聯(lián)成C相繞組。
[0020] 轉(zhuǎn)子2包括8個獨立的轉(zhuǎn)子體2-1和非導磁體2-2,其中，轉(zhuǎn)子體2-1和非導磁體 2-2構(gòu)成的轉(zhuǎn)子截面為圓形，非導磁體2-2為侶制。
[0021] 各轉(zhuǎn)子體2-1可均勻的固定在非導磁體2-2上表面，且各獨立的轉(zhuǎn)子體2-1和與 它相鄰的勵磁極、輔助極形成獨立的磁通回路，如圖2所示。
[0022] 通過勵磁線圈纏繞方式的不同，使磁力線通過勵磁極和其相鄰的兩個輔助極形成 一個閉合的短磁通路徑（運里所說的短磁通路徑是與傳統(tǒng)的勵磁回路相比，WA相繞組為 例，傳統(tǒng)的勵磁回路是從凸極開始，流入與其徑向相對的第二勵凸極后，再回到第一凸極， 運種方式所形成的勵磁路徑相對本實施例而言較長）。每個定子齒槽中的導體只產(chǎn)生自身 的磁動勢，槽與槽之間的繞組產(chǎn)生的互感很小，可W忽略不計。在運種電機結(jié)構(gòu)下，電機的 磁通路徑很短，并且在定子和轉(zhuǎn)子中沒有發(fā)生磁通逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，降低了電機的鐵屯、損耗。
[0023] 本實施例中將帶有分塊轉(zhuǎn)子的開關磁阻電機應用于汽車冷卻風扇裝置，用戶也可 根據(jù)需要將該開關磁阻電機應用于其他裝置。與傳統(tǒng)12/8開關磁阻電機相比具體設置如 表1所不：
[0024] 表I傳統(tǒng)12/8SRM和本實施例樣機的設計參數(shù)
[0026] 備注：（1)傳統(tǒng)12/8SRM和本實施例開關磁阻電機均應用于同一裝置，所W電機的 外徑和軸徑要一致，電機的鐵屯、長要相等，電機的體積要相同；
[0027] (2)繞組的線規(guī)要一樣，使用相同的導電繞組；
[0028] (3)滿足實際材料的使用要求，磁通密度要低于1. 8T;
[0029] (4)樣機的槽滿率要等于或小于傳統(tǒng)12/8開關磁阻電機的槽滿率。
[0030] 本實用新型實施例帶有分塊轉(zhuǎn)子的開關磁阻電機與傳統(tǒng)12/8開關磁阻電機的輸 出轉(zhuǎn)矩相比，兩種電機的尺寸和輸入?yún)?shù)相同。如圖3所示，傳統(tǒng)12/8開關磁阻電機的平 均輸出轉(zhuǎn)矩是1. 778N?m，而樣機的平均輸出轉(zhuǎn)矩是2.OllN?m，輸出轉(zhuǎn)矩提高了 13. 1%。
[0031] 本實用新型實施例帶有分塊轉(zhuǎn)子的開關磁阻電機與傳統(tǒng)12/8開關磁阻電機的鐵 屯、損耗對比圖。傳統(tǒng)電機鐵屯、損耗大，在換相期間發(fā)生磁通逆轉(zhuǎn)。樣機的鐵耗較小且恒定， 無磁通逆轉(zhuǎn)，如圖4和圖5所示。
[0032] 雖然W上描述了本實用新型的【具體實施方式】，但是本領域內(nèi)的熟練的技術人員應 當理解，運些僅是舉例說明，可W對運些實施方式做出多種變更或修改，而不背離本實用新 型的原理和實質(zhì)。本實用新型的范圍僅由所附權利要求書限定。
【主權項】
1. 一種帶有分塊轉(zhuǎn)子的開關磁阻電機，包括殼體、定子和轉(zhuǎn)子，其特征在于：所述的定 子上交替的設置有勵磁極和輔助極，勵磁極的寬度是輔助極寬度的2倍，纏繞有勵磁線圈 的徑向相對的兩個勵磁極以串聯(lián)的方式分別構(gòu)成A相繞組、B相繞組及C相繞組； 所述的轉(zhuǎn)子包括多個獨立的轉(zhuǎn)子體和非導磁體，轉(zhuǎn)子體固定在非導磁體上表面，且各 獨立的轉(zhuǎn)子體和與它相鄰的勵磁極、輔助極形成獨立的磁通回路。2. 如權利要求1所述的帶有分塊轉(zhuǎn)子的開關磁阻電機，其特征在于：所述的轉(zhuǎn)子體和 非導磁體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子截面為圓形。3. 如權利要求1所述的帶有分塊轉(zhuǎn)子的開關磁阻電機，其特征在于：導體設置在定子 齒槽內(nèi)。
【專利摘要】一種帶有分塊轉(zhuǎn)子的開關磁阻電機，屬于磁阻電機技術領域。其中轉(zhuǎn)子包括多個獨立的轉(zhuǎn)子體和非導磁體，轉(zhuǎn)子體固定在非導磁體上表面，且各獨立的轉(zhuǎn)子體和與它相鄰的勵磁極、輔助極形成獨立的磁通回路,該轉(zhuǎn)子機構(gòu)使每個轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間的電磁隔離，相比于長磁通路徑，短磁通路徑的電機更易于降低磁動勢。電機的轉(zhuǎn)子為圓形結(jié)構(gòu)，有利于降低風摩損耗，具有輸出轉(zhuǎn)矩大，電磁利用率高，鐵心損耗小的優(yōu)點。由于采用短磁通路徑，在定子和轉(zhuǎn)子中，磁通無逆轉(zhuǎn)，在電機轉(zhuǎn)動換相過程中，不會產(chǎn)生負轉(zhuǎn)矩。電機采用集中繞組，電機匝數(shù)減少，同一輸入條件下，電機銅耗小、鐵心損耗小、輸出轉(zhuǎn)矩大，所以電機的輸出效率高。<b />
【IPC分類】H02K1/22, H02K1/16, H02K29/03
【公開號】CN205039675
【申請?zhí)枴緾N201520733958
【發(fā)明人】張宏濤, 單紅艷, 高力, 隋濤, 張玉龍, 盧明, 李凱, 陳全文, 邱愛嬌, 李亭亭, 劉艷偉
【申請人】華晨汽車集團控股有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年9月21日