CN101291095A - 混合式开关磁阻电机 - Google Patents

混合式开关磁阻电机 Download PDF

Info

Publication number
CN101291095A
CN101291095A CNA200810064711XA CN200810064711A CN101291095A CN 101291095 A CN101291095 A CN 101291095A CN A200810064711X A CNA200810064711X A CN A200810064711XA CN 200810064711 A CN200810064711 A CN 200810064711A CN 101291095 A CN101291095 A CN 101291095A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stator
core
permanent magnet
excitation winding
reluctance motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA200810064711XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101291095B (zh
Inventor
吴红星
寇宝泉
李立毅
刘奉海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN200810064711XA priority Critical patent/CN101291095B/zh
Publication of CN101291095A publication Critical patent/CN101291095A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101291095B publication Critical patent/CN101291095B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

混合式开关磁阻电机，涉及一种开关磁阻电机，属于电机领域。目的是解决现有混合励磁开关磁阻电机绕组下线困难，工艺难度较大，槽满率低问题。本发明包括定子铁心、转子铁心、永磁体和励磁绕组，定子铁心的内圆表面均布有定子齿，每个定子齿的根部均绕有励磁绕组，相邻定子齿之间形成定子槽，励磁绕组设置在定子槽内，同相的励磁绕组缠绕在相邻的两个定子齿的根部，且缠绕方向相反，只设置有同相励磁绕组的定子槽所对应的定子铁心的轭部嵌有永磁体，转子铁心的外圆表面均布有转子齿，定子铁心位于转子铁心的外部，定子铁心的内圆表面与转子铁心的外圆表面之间留有空隙，定子铁心的轴心线与转子铁心的轴心线相重合。

Description

混合式开关磁阻电机
技术领域
本发明涉及一种开关磁阻电机，属于电机领域。
背景技术
常规的开关磁阻电机一般定子、转子均采用凸极结构。通过对定子励磁绕组依次通电，定子极与转子极相互作用产生转矩。由于转子上既没有绕组，也没有永磁体，因此电机的结构简单、运行可靠。但正是由于定、转子均未使用永磁体，为了得到大的输出转矩，就需要大的励磁功率，这样既限制了电机的性能体积比，又加大了驱动系统的成本。
为了克服常规开关磁阻电机的缺点，人们研制出来混合励磁的开关磁阻电机，如公开号为CN1787332的专利申请所述电机，定子槽中设置有长条形永磁体，永磁体为切向充磁。通电后，磁路有向磁阻最小路径变化的趋势，利用定子上的径向多相励磁绕组磁势和切向充磁永磁体磁势产生的磁阻转矩而动作。但永磁体将励磁绕组封在定子槽内，形成闭合齿，这种结构造成励磁绕组下线困难，工艺难度较大，槽满率低等缺点。
发明内容
本发明的目的是解决现有混合励磁开关磁阻电机绕组下线困难，工艺难度较大，槽满率低问题，提供一种混合式开关磁阻电机。
本发明包括定子铁心、转子铁心、永磁体和励磁绕组，定子铁心的内圆表面均布有定子齿，每个定子齿的根部均绕有励磁绕组，相邻定子齿之间形成定子槽，励磁绕组设置在定子槽内，同相的励磁绕组缠绕在相邻的两个定子齿的根部，且缠绕方向相反，只设置有同相励磁绕组的定子槽所对应的定子铁心的轭部嵌有永磁体，转子铁心的外圆表面均布有转子齿，定子铁心位于转子铁心的外部，定子铁心的内圆表面与转子铁心的外圆表面之间留有空隙，定子铁心的轴心线与转子铁心的轴心线相重合。
本发明的优点是：本发明使用高性能切向充磁永磁体，将永磁体嵌入定子铁心的轭部，构成一种混合式开关磁阻电机，比已有的混合励磁开关磁阻电机永磁体的数量减少了一半，提高了电机的性能体积比和性能重量比，降低了成本和减少了制造工艺的流程；取消了闭合齿，使得绕组下线容易，提高了槽满率。该电机既可以作为电动机使用，也可以作为发电机使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，图2是不通电时永磁体磁通的闭合路径，图3是A相励磁绕组通电时永磁体产生磁通的闭合路径，图4是A相励磁绕组通电时励磁绕组产生磁通的闭合路径，图5是A相励磁绕组缠绕在定子齿上的绕向示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1～图5说明本实施方式，本实施方式由定子铁心1、转子铁心2、永磁体3和励磁绕组4组成，定子铁心1的内圆表面均布有定子齿1-1，每个定子齿1-1的根部均绕有励磁绕组4，相邻定子齿1-1之间形成定子槽1-2，励磁绕组4设置在定子槽1-2内，同相的励磁绕组4缠绕在相邻的两个定子齿1-1的根部，且缠绕方向相反，只设置有同相励磁绕组4的定子槽1-2所对应的定子铁心1的轭部嵌有永磁体3，转子铁心2的外圆表面均布有转子齿2-1，定子铁心1位于转子铁心2的外部，定子铁心1的内圆表面与转子铁心2的外圆表面之间留有空隙5，定子铁心1的轴心线与转子铁心2的轴心线相重合。
A相的绕组缠绕在定子齿1-1上的绕向示意图如图5所示，其它相绕组缠绕在定子齿1-1上绕向同A相一样。
具体实施方式二：本实施方式与实施方式一的不同之处在于永磁体3切向充磁，相邻永磁体3充磁方向相同，其它组成及连接方式与实施方式一相同。
具体实施方式三：下面结合图3、图4说明本实施方式，本实施方式与实施方式一的不同之处在于励磁绕组4通电时永磁体3产生的磁通方向与励磁绕组4产生的磁通方向一致，其它组成及连接方式与实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与实施方式一的不同之处在于定子铁心1和转子铁心2由硅钢片叠成，其它组成及连接方式与实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与实施方式一的不同之处在于励磁绕组4为多相绕组，一般采用三相、四相或五相绕组，其它组成及连接方式与实施方式一相同。
工作原理：
当定子励磁绕组4不通电时，定子铁心1轭部的切向充磁永磁体3的磁通的闭合路径为：永磁体3的N极→定子铁心1的轭部→永磁体3的S极。如图2所示。
当定子励磁绕组4通电时，定子铁心1轭部的切向充磁永磁体3的磁通的闭合路径改变为：永磁体3的N极→定子铁心1的轭部→定子齿1-1→气隙5→转子齿2-1→转子铁心2的轭部→转子齿2-1→气隙5→定子齿1-1→定子铁心1的轭部→永磁体3的S极。如图3所示。
当励磁绕组4通电时，定子励磁磁势产生磁通的闭合路径为：定子齿1-1→气隙5→转子齿2-1→转子铁心2的轭部→转子齿2-1→气隙5→定子齿1-1→定子铁心1的轭部→定子齿1-1。如图4所示。
本电机是这样工作的：当励磁绕组4不通电时，永磁体3的磁力线不通过气隙而沿定子铁心1的轭部及自身内部路径闭合；当励磁绕组4通有电流时，电励磁磁力线的路径(如图4所示)与永磁体3的磁力线的路径(如图3所示)形成并联磁路，磁力线方向一致，两个磁场在定子铁心1、气隙5和转子铁心2上相互叠加，磁通量变大。通过电励磁磁势的开关作用(即绕组电流的通断)来控制永磁体3的磁通(磁力线)的路径与大小，来实现对电机的转矩控制。
本发明将永磁体3嵌入定子铁心1的轭部，励磁绕组4的电励磁回路和永磁体3的切向励磁回路有机地结合起来，电励磁磁势既具有励磁功能，又具有永磁体3励磁磁场的控制功能，使得该电机的两个励磁源相互耦合，由于气隙5的磁通是电励磁磁通和永磁体3磁通的叠加，总的磁通量要比单独的励磁绕组4电励磁的磁通量多，因此电机的输出转矩要比不加永磁体3的电机大，或者说在要求输出转矩相同的条件下，本发明的电机所需的励磁电流要比普通的不加永磁体3的开关磁阻电机小，因此本发明的电机效率高。
本电机虽然也采用了永磁体3，但与传统的永磁电机工作机理不同，传统的永磁电机是电枢电流与永磁体磁场相互作用产生转矩；而该电机属于磁阻电机，是通过电枢电流对永磁体磁场的控制来控制电机转矩的大小。
与公开号为CN1787332专利公开的电机相比，本电机虽然也是短磁路混合励磁开关磁阻电机，但与它的公开的电机结构不同，本发明的永磁体3与对比文件相比，永磁体3产生磁势的磁路完全不同，且永磁体的数量减少了一半，降低了电机的制造成本和制造工艺。且取消闭合齿，提高了槽满率。

Claims (5)

1、混合式开关磁阻电机，其特征在于它包括定子铁心(1)、转子铁心(2)、永磁体(3)和励磁绕组(4)，定子铁心(1)的内圆表面均布有定子齿(1-1)，每个定子齿(1-1)的根部均绕有励磁绕组(4)，相邻定子齿(1-1)之间形成定子槽(1-2)，励磁绕组(4)设置在定子槽(1-2)内，同相的励磁绕组(4)缠绕在相邻的两个定子齿(1-1)的根部，且缠绕方向相反，只设置有同相励磁绕组(4)的定子槽(1-2)所对应的定子铁心(1)的轭部嵌有永磁体(3)，转子铁心(2)的外圆表面均布有转子齿(2-1)，定子铁心(1)位于转子铁心(2)的外部，定子铁心(1)的内圆表面与转子铁心(2)的外圆表面之间留有空隙(5)，定子铁心(1)的轴心线与转子铁心(2)的轴心线相重合。
2、根据权利要求1所述的混合式开关磁阻电机，其特征在于永磁体(3)切向充磁，相邻永磁体(3)充磁方向相同。
3、根据权利要求1所述的混合式开关磁阻电机，其特征在于励磁绕组(4)通电时永磁体(3)产生的磁通方向与励磁绕组(4)产生的磁通方向一致。
4、根据权利要求1所述的混合式开关磁阻电机，其特征在于定子铁心(1)和转子铁心(2)由硅钢片叠成。
5、根据权利要求1所述的混合式开关磁阻电机，其特征在于励磁绕组(4)为多相绕组。
CN200810064711XA 2008-06-12 2008-06-12 混合式开关磁阻电机 Expired - Fee Related CN101291095B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200810064711XA CN101291095B (zh) 2008-06-12 2008-06-12 混合式开关磁阻电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200810064711XA CN101291095B (zh) 2008-06-12 2008-06-12 混合式开关磁阻电机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101291095A true CN101291095A (zh) 2008-10-22
CN101291095B CN101291095B (zh) 2011-03-30

Family

ID=40035227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200810064711XA Expired - Fee Related CN101291095B (zh) 2008-06-12 2008-06-12 混合式开关磁阻电机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101291095B (zh)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101552527B (zh) * 2009-05-14 2010-12-08 浙江大学 混合励磁型开关磁链电机
CN101431284B (zh) * 2008-12-22 2011-01-12 哈尔滨工业大学 混合式开关磁阻电机
CN102158042A (zh) * 2011-03-25 2011-08-17 哈尔滨工业大学 高动态圆筒形直线磁阻电机
CN101552504B (zh) * 2008-12-24 2012-05-30 哈尔滨工业大学 双余度开关磁阻电机
CN102957287A (zh) * 2011-08-22 2013-03-06 三星电机株式会社 开关磁阻电机
US20130134805A1 (en) * 2011-11-29 2013-05-30 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Switched reluctance motor
CN104218763A (zh) * 2014-07-08 2014-12-17 哈尔滨工业大学 多相磁阻电机
CN106194539A (zh) * 2016-07-25 2016-12-07 潍柴动力股份有限公司 一种动力装置
CN107026550A (zh) * 2017-05-19 2017-08-08 北京航空航天大学 一种混合励磁开关磁阻电机
CN107070014A (zh) * 2017-05-08 2017-08-18 史立伟 一种混合励磁伺服电机
CN107070156A (zh) * 2017-05-08 2017-08-18 史立伟 一种电动车无刷直流电机
CN110518765A (zh) * 2019-08-30 2019-11-29 沈阳工业大学 一种爪型定子轭部嵌入永磁体辅助双转子轴向双凸极电机
CN113904517A (zh) * 2021-11-03 2022-01-07 辽宁工程技术大学 一种直流励磁型磁场调制电机

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101431284B (zh) * 2008-12-22 2011-01-12 哈尔滨工业大学 混合式开关磁阻电机
CN101552504B (zh) * 2008-12-24 2012-05-30 哈尔滨工业大学 双余度开关磁阻电机
CN101552527B (zh) * 2009-05-14 2010-12-08 浙江大学 混合励磁型开关磁链电机
CN102158042A (zh) * 2011-03-25 2011-08-17 哈尔滨工业大学 高动态圆筒形直线磁阻电机
CN102957287A (zh) * 2011-08-22 2013-03-06 三星电机株式会社 开关磁阻电机
US20130134805A1 (en) * 2011-11-29 2013-05-30 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Switched reluctance motor
CN103138519A (zh) * 2011-11-29 2013-06-05 三星电机株式会社 开关磁阻电机
CN104218763B (zh) * 2014-07-08 2017-04-12 哈尔滨工业大学 多相磁阻电机
CN104218763A (zh) * 2014-07-08 2014-12-17 哈尔滨工业大学 多相磁阻电机
CN106194539A (zh) * 2016-07-25 2016-12-07 潍柴动力股份有限公司 一种动力装置
CN107070014A (zh) * 2017-05-08 2017-08-18 史立伟 一种混合励磁伺服电机
CN107070156A (zh) * 2017-05-08 2017-08-18 史立伟 一种电动车无刷直流电机
CN107026550A (zh) * 2017-05-19 2017-08-08 北京航空航天大学 一种混合励磁开关磁阻电机
CN107026550B (zh) * 2017-05-19 2019-07-02 北京航空航天大学 一种混合励磁开关磁阻电机
CN110518765A (zh) * 2019-08-30 2019-11-29 沈阳工业大学 一种爪型定子轭部嵌入永磁体辅助双转子轴向双凸极电机
CN113904517A (zh) * 2021-11-03 2022-01-07 辽宁工程技术大学 一种直流励磁型磁场调制电机

Also Published As

Publication number Publication date
CN101291095B (zh) 2011-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101291095B (zh) 混合式开关磁阻电机
CN101431284B (zh) 混合式开关磁阻电机
Rasmussen et al. Motor integrated permanent magnet gear with a wide torque-speed range
CN107222075B (zh) 一种具有t型铁心内定子的双定子混合励磁电机
CN109194082B (zh) 宽弱磁扩速低转子损耗的非晶合金轴向磁通电机
CN106787562A (zh) 交替极混合励磁直驱游标电机
CN101552497A (zh) 混合励磁双凸极电机
CN1787332A (zh) 短磁路混合励磁开关磁阻电机
CN101277053A (zh) 混合励磁型磁通切换电机
CN102035333A (zh) 采用分布式绕组的永磁开关磁阻电机
CN102832771A (zh) 一种复合式磁通切换永磁电机
CN110460175A (zh) 一种轴向磁通集中绕组型混合励磁电机
CN101262160B (zh) 混合励磁磁通切换型电机
CN101662172A (zh) 混合励磁型磁通反向电机
CN102157993A (zh) 一种模块化磁通切换永磁电机
CN106981966A (zh) 一种永磁偏置无轴承开关磁阻起动/发电机
CN106992650B (zh) 一种双端混合励磁型定子分区式磁通切换电机
CN202997721U (zh) 具有新型冲片结构的分瓣转子双凸极电机
CN105281514A (zh) 一种并联型混合磁材料复合转子磁通切换电机
CN201278474Y (zh) 一种混合励磁型永磁开关磁链电机
CN107579637A (zh) 一种轴径向磁通永磁电机
CN101699728B (zh) 混合气隙模块化定子开关磁阻电机
CN104184291B (zh) 双半极异步起动永磁同步电动机及变极变速法
CN107240970A (zh) 一种12/10永磁辅助励磁开关磁阻电机
CN106100272A (zh) 一种少稀土齿轭互补的双凸极磁通可控电机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110330

Termination date: 20130612