CN101741151A - 一种短磁路磁阻电动机与复式定子磁极、转子铁心、绕线转子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了“一种短磁路磁阻电动机与复式定子磁极、转子铁心、绕线转子”。其中的三相9/3极短磁路磁阻电动机。是将九组等距分布在定子(1)圆周上的复式定子磁极，沿轴向分为三段。其中间一段与主磁极等长和由硅钢片叠制，剩余主副磁极均由软铁制作成适当的形状，以便使三段主副磁极复合在一起后，能够形成一个具有放置激磁绕组环形槽的复式定子磁极。然后，将九个激磁绕组(L₁L₂L₃L₄L₅L₆L₇L₈L)分别设置于每个环形槽内，并按照等边三角形的规律，在定子(1)圆周上顺序地得到三相激磁绕组(L₁L₄L₇和L₂L₅L₈及L₃L₆L₉)然后，再将一个由多弧面凸台组成的三凸极转子铁心(3)装配到带有内螺纹的空心转子轴杆(4)上、并通过电动机的外围连接固定装置与定子部形成转动连接。

Description

一种短磁路磁阻电动机与复式定子磁极、转子铁心、绕线转子

技术领域：

本发明涉及磁阻电动机所用复式定子磁极以及采用复式定子磁极的短磁路磁阻电动机，它包括采用复式定子磁极的径向分相式短磁路磁阻电动机和采用复式定子磁极的盘式短路磁阻电动机以及采用复式定子磁极的轴向分相式短磁路磁阻电动机和采用复式定子磁极的径向分相式往复回旋型短磁路磁阻电动机以及采用复式定子磁极的直线往复式短磁路磁阻电动机。本发明还涉及采用复式定子磁极的短磁路磁阻电动机所使用的转(动)子铁心，它包括由多个带有双向导引部的凸台所构成的转(动)子铁心以及由多个带有单向导引部的凸台所构成的转子铁心；本发明还涉及短磁路磁阻电动机使用的带绕组转子。

背景技术：

现有技术的磁阻电动机均采用双凸极定、转子结构。在定子磁极上装有简单的集中绕组和把径向相对的两个定子磁极上的激磁绕组构成同相。使用开关型直流供电方式和按照一定的顺序连续不断地接通和断开相应相定子激磁绕组的电流，来控制磁阻电动机内部工作磁场的正、反转移动方向，并依靠转子与定子工作磁极之间存在的可变磁阻回路，使转子受到向磁阻最小位置运动的切向磁拉力而产生连续运行。对于各相激磁绕组的磁通闭合路径来说，它有长、短磁路之分。长磁路指的是：每相定子激磁绕组所产生的主磁通，总是横穿电机的内部，然后，再沿圆周方向分量返回闭合。而对小于这一磁通闭合路径长度者，统称为短磁路结构的磁阻电动机。

众所周知：无论是旋转型还是直线往复型磁阻电动机都是一种具有复合电磁铁特征的电动机。而对于电磁铁来说，可闭合铁心磁路设计的越短，它所产生的磁通就越多，由此可知，利用同样的电流、电压，能够产生出更多磁力线的磁阻电动机，才会成为高效率的磁阻电动机。

目前，已经进入公用技术领域的磁阻电动机有：单方向旋转运行的“涡轮转子两相SR磁阻电动机”和采用矩形、梯形或扇形凸极组成转子铁心的多相磁阻电动机。如：三相6/4极，三相6/2极，三相6/8极，四相8/6极，四相8/10极，三相12/8极，三相24/32极，三相12/10极，五相10/8极，七相14/12极等，以及和它们相对应并具有轴向气隙的各种盘形磁阻电动机。见(中国版本图书馆CIP数据核字(2000)第06758号，吴建华先生编著的《开关磁阻电动机设计与应用》)第12-18页。

另有一种磁阻电动机，是将极数相等的定子铁心和转子铁心分段后，以轴向间隔并列的方式加在一起和把每段定子铁心上的所有激磁绕组设为同相，并使各相定、转子铁心的磁极之间依次错开相同的磁极夹角，这种以轴向分相的磁阻电动机，具有抵抗电机壳体受内部径向力作用而引发扩张形变的能力。见(李恩光先生编著的《机电伺服控制技术》，中国版本图书馆CIP数据核字(2003)第085544号)第20-21页。

2006年4月18日，由美国得克萨斯A&M大学系统与星转股份有限公司联合提出一项《高转矩磁阻电动机》的国际发明专利(2006800183778.8)，于2007年11月26日进入中国，它提供了一种插装式定子铁心短磁路磁阻电动机，由于定子铁心采用了“U”形或“E”形独立极，从而比以往开关型磁阻电动机的效率有了更大的提高。

2006年5月5日，中国发明专利(200710103675.9)，提出了一种可供三相或三相以上磁阻电动机通用的两极型椭圆形转子铁心，可以使磁阻电动机定、转子之间的旋转配合，保持在一种平滑的过渡状态，并引入激磁绕组的瞬间双电压启动方法。有利于定子磁场的快速建立。

2006年9月8日，英国磁阻驱动有限公司在中国申请了“组装式轴向延伸的独立极转子铁心”发明专利(20061015763.1).由于减少了转子铁心的质量，从而提高了磁阻电动机的电磁转换效率。

2007年，由中国台湾国立联合大学电机工程学系硕士蔡尹胜先生完成的《以DSP为基础开关式磁阻马达驱动与控制器之研究》。电动机本体结构涉及到一种以不同宽度平直极面的定、转子磁极配合，改变了现有技术定、转子磁极初始位置以“尖对尖或面对面”的传统模式，这种在气隙方面的创新，有效地减少了磁阻电动机反向转矩的产生并能够获得平滑的电磁转矩。

2008年7月25日，中国发明专利(200810133771.2)，提供了一种利用三相交流自整电源对磁阻电动机的开环控制方法，可方便于各种类型的两相、三相或六相磁阻电动机使用。减少了电源电流对磁阻电动机电器元件的开关冲击作用。

在中国发明专利“200810133771.2”当中，还提供了利用“自控式光耦开关”取代现有技术控制器的技术方案。可以使开关磁阻电机驱动系统(SRD)的综合成本大幅度降低。

在中国发明专利“200810133771.2”当中，还提供了多弧面磁极的外转子铁心，可以是外转子磁阻电动机的运行特征得到改善。

2008年，由中国台湾成功大学机械系林冠宇先生发表在《马达电子报》第274期上的“磁阻马达与果汁机之应用”，介绍了德国福维可(VORWERK)公司生产的一种两相6/3极磁阻电动机。很明显，该种三凸极转子与六凸极定子的配合，同样具备稳定和抵抗磁阻电动机定子外壳扩张形变的能力。

另外，在现有技术当中，还可以见到一种用做往复回旋运动的长磁路两相4/2极磁阻电动机。采用单相交流电源整流供电，被应用于机械振动领域。

在现有技术的磁阻电动机设计当中，因于太多关注于径向相对定子磁极上的绕组才能构成同相的传统模式，所以，对定、转子磁极数的选择，大都局限于偶数级的范围，无形中丧失了对三相以上磁阻电动机引入三凸极转子铁心的使用可能。同样，也丧失了对五凸极转子铁心、七凸极转子铁心、九凸极转子铁心等更多奇数凸极转子铁心的使用。究其根本原因就是：在现有技术当中的每个定子激磁绕组，都不具备在其所在定子磁极上独立完成其磁通的最短闭合能力。从而，导致磁阻电动机的设计选型，缺泛一定的灵活性。除此之外，现有技术为了减小其转矩脉动，通常都是以增加电动机的相数或改变电动机励磁模式来解决问题，但这样的结果，必然使磁阻电动机的控制系统变得更加复杂和制造成本的提高，这在很大程度上影响了磁阻电动机的推广与应用。

通过对现有技术磁阻电动机的了解，发现如下技术问题：

(1)由于现有技术磁阻电动机的定子激磁绕组，都不具有在所在的定子磁极上独立完成其磁通的最短闭合能力。所以，不能够开发出如：三相9/3极，三相15/5极，三相21/7极，三相27/9极，四相12/3极，四相20/5极，四相28/7极，四相36/9极，五相15/3极，五相25/5极，五相35/7极，五相45/9极，六相18/3极，六相30/5极，六相42/7极，六相54/9极等更小步距和简单电连接的内转子型或外转子型或(单、双边)盘式或多铁心并列的轴向分相式最短磁路的单、双向旋转的高效率磁阻电动机。亦不能开发出象两相4/2极，三相12/4极，三相24/8极，三相48/16极，五相20/4极，五相40/8极，五相80/16，六相24/4极，六相48/8极，六相96/16极那样的内转子型或外转子型或(单、双边)盘式或多铁心并列的轴向分相式最短磁路的单、双向旋转的高效率磁阻电动机。

(2)现有技术的磁阻电动机，无论本体结构如何改变，都趋向于如何利用定子激磁绕组的两条有效边，使其磁能效率最大化。却忽略了定子激磁绕组存在的端部漏磁(非工作气隙)问题。毫无无疑，占激磁绕组周长相当比例的端部绕组的磁场能量没有被很好利用，也阻碍着现有技术磁阻电动机转换效率的进一步提高。

(3)在现有技术当中，还未见到由多弧面凸台磁极构成的三凸极以上的内转子铁心和三凸极外转子铁心及五凸极以上的外转子铁心，也未见到由多形型凸台磁极构成的三凸极内转子铁心以及三凸极外转子铁心和五凸极以上的外转子铁心，也未见到带单向导引部的多弧面凸台磁极或带单向导引部的多形型凸台磁极构成的单向旋转磁阻电动机用多极转子铁心。而这些带有双向导引部或单向导引部的凸台磁极构成的转子铁心对减小磁阻电动机的转矩脉动来说，又都是是十分有益的。

发明内容：

本发明的目的，就是要提供一种能够使激磁绕组在所在磁极上独立完成其磁通最短闭合的复式定子磁极，以及由复式定子磁极组成的转子铁心与带有双向导引部的多形型凸台磁极组成的转子铁心或由带有双向导引部的多弧面凸台磁极组成的转子铁心所构成的短磁路磁阻电动机。本发明还提供由复式定子磁极组成的转子铁心与带单向导引部凸台磁极的转子铁心所构成的单向旋转短磁路磁阻电动机。当然，对于带有双向导引部或单向导引部的凸台磁极组成的转子铁心来说，并不局限于上述短磁路磁阻电动机的使用，它们仍然可以在现有技术各种长、短磁路结构的磁阻电动机上广泛应用。本发明还提供短磁路磁阻电动机使用的一种带绕组的两极型转子，该种带绕组的两极型转子，也同样适用于在现有技术的各种磁阻电动机当中使用。

为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种复式定子磁极，由主、副磁极构成。即：定子磁极是由主磁极和它外围的环形副磁极所组成。定子激磁绕组设置于主、副磁极之间的环形槽内。适用于各种柱式或盘式磁阻电动机当中的内、外定子使用。采用这种复式定子磁极，就可以使每个激磁绕组所产生的磁通都能够在所在的定子磁极上形成最短磁路的闭合和不产生端部漏磁损失。从而获得高效率的短磁路磁阻电动机。

在本发明中，主、副磁极的构成有多种形式，它除了采用同种材料制成单一的整体(包括全部由硅钢片叠制的整体)外，还可以是不同材料之间的组合，如：将中间与主磁极等长的一段主副磁极，由硅钢片叠制，而将剩余部分用软铁制作，然后，再把它们复合在一起，构成带有完整环形槽的复式定子磁极。也可以将与设置激磁绕组的环形槽等长的一段主、副磁极用硅钢冲片叠制，剩余部分用软铁制作，然后，把它们复合在一起，使其构成具有完整环形槽的复式定子磁极；还可以先用软铁制出外围的环形副磁极及主副磁极间的轭部，然后，再把硅钢片制作的主磁极插入轭部中心的预留孔内，使其构成具有完整环形槽的复式定子磁极；还可以是只有外围环形副磁极及主副磁极间的轭部而成为没有主磁极铁心的复式定子磁极；还可以是在同一种材料的定子圆周上，用设置环形槽的方法自然地界定出主副磁极的复式定子磁极；需要说明的是：对于放置激磁绕组环形槽的内外角部都可以进行钝化处理，以利于主副磁极间的气隙长度一致和对导线绝缘层的保护。

本发明的复式定子磁极，是构成最短磁路磁阻电动机定子铁心的基本要素，而作为连续运行的短磁路磁阻电动机来说，定子部又总是由多个磁极组成，所以，下面以定子部的整体概念，描述构成复式定子磁极的技术方案。

(1)本发明的复式定子磁极，可以是在径向分相式内转子磁阻电动机的外定子连续铁心(硅钢片或软铁)体的内圆弧面上或径向分相式外转子磁阻电动机的内定子连续铁心体的外圆弧面上或是在以轴向分相式磁阻电动机的每段连续定子铁心体上，由轴向延伸的一个较短的主磁极和两侧的两个较长的副磁极构成一组，并将N个这样的主、副磁极组，等距地分布在连续铁心定子部的圆周上，然后，在连续铁心定子部圆周上所有副磁极的两端，各用一个与主、副磁极内外径等高的环形铁磁套体，将所有副磁极的两端给予封闭连接，从而，形成主、副磁极之间用来安装激磁绕组的的环形槽。采用这种复式定子磁极，可以使每个激磁绕组所产生的磁通都能够在所在的定子磁极上形成最短磁路的闭合和不产生端部漏磁损失。

(2)本发明的复式定子磁极，可以是在径向分相式内转子磁阻电动机的外定子连续铁心(软铁)体的内圆弧面上或径向分相式外转子磁阻电动机的内定子连续铁心(软铁)体的外圆弧面上或是在以轴向分相式磁阻电动机的每段连续定子铁心(软铁)体上，先行制出环形副磁极和主副磁极间的轭部(预留安装主磁极的中心孔位)，并将N个这样环形副磁极，等距地分布在连续铁心(软铁)定子部的圆周上，然后，将一个由硅钢片叠制的主磁极紧固到环形副磁极中间部位，从而，形成了主、副磁极间用来安装激磁绕组的的环形槽。采用这种复式定子磁极，可以使每个激磁绕组所产生的磁通都能够在所在的定子磁极上形成最短磁路的闭合和不产生端部漏磁损失。

(3)本发明的复式定子磁极，还可以是把等距分布在径向分相式内转子磁阻电动机的连续铁心体外定子内圆弧面上或径向分相式外转子磁阻电动机的连续铁心体内定子外圆弧面上或是在以轴向分相式磁阻电动机的每段连续铁心定子体上的复式定子磁极的主副磁极，沿轴向分成三段，其中间一段与主磁极等长，并由硅钢片沿轴向叠制，其它部分则由软铁制作，最终把它们组合在一起时，形成完整的带有放置激磁绕组环形槽的复式定子磁极。采用这种复式定子磁极，可以使每个激磁绕组所产生的磁通都能够在所在的定子磁极上形成最短磁路的闭合和不产生端部漏磁损失。

(4)本发明的复式定子磁极，还可以是在径向分相式内转子磁阻电动机的连续铁心体外定子内圆弧面上或径向分相式外转子磁阻电动机的连续铁心体内定子圆弧面上或是在以轴向分相式磁阻电动机的每段连续铁心内定子或外定子体上，由径向间隔设置，且轴向延伸的三个等长的主、副磁极构成一组，并将N个这样的主、副磁极组，等距地分布于连续铁心定子部的圆周上，然后，将激磁绕组设置在每个主磁极上。采用这种复式定子磁极，也可以使每个激磁绕组所产生的磁通形成最短磁路的闭合和获得高效率的短磁路磁阻电动机。

(5)本发明的复式定子磁极，还可以是由等距地分布在径向分相式内转子磁阻电动机或径向分相式外转子磁阻电动机或是以轴向分相式磁阻电动机的连续铁心体定子部圆周上的轴向“E”形极构成。并将激磁绕组设置于每个“E”形极中间部位的主磁极上。采用这种复式定子磁极，也可以使每个激磁绕组所产生的磁通避免端部漏磁损失和获得高效率的短磁路磁阻电动机。

在本发明中，轴向“E”形极也可以用“E”形硅钢冲片叠制成独立极，并轴向地设置于内转子短磁路磁阻电动机当中，非磁性材料的定子基体上，作为复式定子磁极使用。

在本发明中，轴向“E”形极也可以用软铁制成独立极，并轴向地设置于短磁路磁阻电动机当中的非磁性材料的内定子或外定子基体上，作为复式定子磁极使用。

(6)本发明的复式定子磁极，可以是在径向分相式单边型或双边型盘式磁阻电动机当中与转子磁极面相向的连续铁心体定子圆盘上，由径向延伸的一个较短的主磁极和两侧的两个较长的副磁极构成一组，并将N个这样的主、副磁极组，等距地分布到连续铁心体定子部的平面圆周上，并在所有副磁极的内外端预先留出设置铁磁环形体的位置，然后，在连续铁心体定子圆盘上所有副磁极的两端，各用一个与主、副磁极等高的铁磁环形体，将它们封闭连接，从而，形成主、副磁极间用来安装激磁绕组的的环形槽。采用这种复式定子磁极，可以使每个激磁绕组所产生的磁通都能够在所在的定子磁极上形成最短磁路的闭合和不产生端部漏磁损失。

(7)本发明的复式定子磁极，还可以是在径向分相式单边型或双边型盘式磁阻电动机当中与转子磁极面相向的软铁连续铁心体定子圆盘上，先行制出梯形环形副磁极及梯形环形副磁极与主磁极间的轭部(预留安装梯形主磁极的中心孔位)，并将N个这样环形副磁极，等距地分布到软铁连续铁心体定子的平面圆周上，然后，将一个由硅钢片叠制并与环形副磁极相似的主磁极紧固到环形副磁极的中间部位，从而，形成主、副磁极间用来安装激磁绕组的的环形槽。采用这种复式定子磁极，可以使每个激磁绕组所产生的磁通都能够在所在的定子磁极上形成最短磁路的闭合和不产生端部漏磁损失。

(8)本发明的复式定子磁极，还可以是把N个放置激磁绕组的梯形环形槽，等距地分布在径向分相式单边型或双边型盘式磁阻电动机当中与转子磁极面相向的软铁连续铁心体定子圆盘上，自然地界定出主副磁极。采用这种复式定子磁极，可以使每个激磁绕组所产生的磁通都能够在所在的定子磁极上形成最短磁路的闭合和不产生端部漏磁损失。

在本发明1、2、3、4、6、7的复式定子磁极中，对与分布在连续铁心体定子部圆周上，所有主磁极之间的相邻副磁极，也都可以进行简化合并。有利于增大激磁绕组的设计空间。

在本发明中，凡是主副磁极均由软铁制成的复式定子磁极，也都可以制成独立极和在非磁性材料的定子基体上相互独立地安装。

在本发明中，如果复式定子磁极的中间一段是由硅钢片叠制的话，那么，与它所对应转子铁心上的中间一段，也都可以采用硅钢片来构置。

在本发明的复式定子磁极当中，主磁极除了采用实心体外还可以采用空心体。

在本发明复式定子磁极当中，对于插入式的硅钢片主磁极，也可以预制成“T”形块，然后，并从电动机机壳的外部插入使用。

本发明复式定子磁极在不同的电机机型上，还可以互换使用。

本发明的复式定子磁极，还可以是由一个主磁极和两个环形副磁极所构成。即：在一个连续铁心定子磁极的同一平面上，开有大小不同却完全相似的两个同心型环形槽。在这两个同心型环形槽内分别设置有电流极性相反的一组激磁绕组。采这种双槽复式定子磁极，也可以使每个激磁绕组所产生的磁通都能够在所在的定子磁极上形成最短闭合和不产生端部损失。从而获得高效率的短磁路磁阻电动机。

本发明带有复式定子磁极的定子部，除了采用常规的集成方法外，也可以由许多不同形状的硅钢冲片轴向叠加后，由电机两侧在中间部位上带有转子轴承孔位的非铁磁侧板，通过长螺栓夹装连接而成。还可以是用可磁化物通过粉末冶金工艺一次性获得，也可以是由许多复式定子磁极的散装模块，通过连接技术得到的的刚性组件。

(9)一种使用复式定子磁极的径向分相式内转子型短磁路磁阻电动机，它是将电动机的总相数乘以所用转子凸极数的复式定子磁极，沿定子部的圆周方向作等距分布，并按照转子各凸极轴线在定子部圆周上的等分角。把各相激磁绕组从每一条转子凸极轴线所对应的定子磁极上，沿同一方向顺序排列并依次安装在相应的定子磁极上。然后，将定子部通过外围的连接固定装置与转子部形成转动连接。该径向分相式内转子型短磁路磁阻电动机，除了可以使用矩形凸极或扇形凸极或带极冠的凸极转子铁心之外。还可以采用由多个在矩形凸极两侧增加导引部的多形型凸台磁极构成的转子铁心。也可以采用由多个在矩形凸极两侧增加导引部的多弧面凸台磁极构成的转子铁心。如果是单向旋转磁阻电动机的话，可采用在与定转子磁极相对的矩形凸极一侧加导引部的多形型凸台磁极构成的转子铁心。也可以采用在定转子相对的矩形凸极一侧加偏心弧导引部构成的转子铁心。导引部是指：当某一相定转子的磁极轴线相互对正时，在与该相定子磁极面相对的转子磁极一侧或两侧由部分体积继续作圆周方向的延伸并使其体积逐渐减小和延伸到相邻相定子磁极面所对应在转子部位上的凸极部分。

(10)一种使用复式定子磁极的径向分相式外转子短磁路磁阻电动机，它是将电动机的总相数乘以所用外转子的凸极数的复式定子磁极，在定子部的圆周上作等距分布，并按照外转子各凸极轴线在定子圆周上形成的等分角。把各相绕组从每一条外转子凸极轴线所对应的定子磁极上，沿同一方向顺序排列并依次安装在相应的定子磁极上。然后，将定子部通过外围的连接固定装置与转子部形成转动连接。该外转子型短磁路磁阻电动机，除了可以使用现有技术由矩形凸极或梯形凸极构成的内齿状转子之外。还可以采用由多个在与内定子磁极面相对的外转子磁极面两侧带有导引部的多形型凸台构成的外转子铁心。也可以采用由多个在与内定子磁极面相对的外转子磁极面两侧带有导引部的多弧面凸台构成的转子铁心。如果是单向旋转磁阻电动机的话，可采用在与内定子相对的矩形凹面凸极一侧增加导引部的多形型凹面凸台构成的外转子铁心。也可以采用在与内定子相对的同心弧凹面磁极两侧增加凹面偏心弧导引部构成的外转子铁心。

(11)一种使用复式定子磁极的轴向分相式内转子短磁路磁阻电动机，它是将极数相等且沿圆周等距分布的定子铁心或转子铁心分段后，以轴向并列的方式加在一起和把每段定子铁心上的所有激磁绕组设为同相，并使各相定、转子的磁极之间依次错开电动机总相分之一的磁极夹角，以满足：在电动机所有的相绕组循环供电一周后，使转子正好转过一个磁极夹角的要求。然后，通过电动机的外围连接固定装置，使定、转子部形成转动连接。

(12)一种使用复式定子磁极的轴向分相式外转子短磁路磁阻电动机，它是将极数相等且沿圆周等距分布的定子铁心或转子铁心分段后，以轴向并列的方式加在一起和把每段定子铁心上的所有激磁绕组设为同相，并使各相定、转子的磁极之间依次错开电动机总相分之一的磁极夹角，以满足：在电动机在所有相绕组循环供电一周后，使外转子正好转过一个磁极夹角的要求。然后，将转子部通过轴承与定子空心静轴和定子部形成转动连接。定子空心静轴的两端于电机的支撑部固定。轴向分相式外转子短磁路磁阻电动机的绕组引线可以通过空心静轴向外引出。

(13)一种使用复式定子磁极的双边型盘式短磁路磁阻电动机，它是将电动机的总相数乘以所用转子凸极数的复式定子磁极，沿定子部的圆周方向作等距分布，并按照转子各凸极轴线在定子部圆周上的等分角。把各相激磁绕组从每一条转子凸极轴线所对应的定子磁极上，沿同一方向顺序排列并依次安装在相应的定子磁极上。然后，在定子铁心的另一平面圆周上重复以上的过程，并使将定子两面的定转子磁极及各相激磁绕组的设置位置完全对称以及将两个全对称转子外缘沿轴向连接，成为可以转动的电机外壳并通过外围连接固定和支撑装置与转子部形成转动连接。该双边型盘式短磁路磁阻电动机，除了可以使用现有技术由矩形凸极或梯形凸极构成的转子之外。还可以采用由多个在与定子相对磁极面两侧增加从转子凸极顶部到转子凸极齿根部过渡斜面的导引部的多形型凸台构成的转子铁心。也可以采用由多个在于与定子磁极面相对的转子磁极面两侧增加三角形或梯形导引部的多形型等高的凸台所构成的转子铁心。如果是单向旋转磁阻电动机的话，可以在所有转子磁极的同一方向上，去除一个导引部即可。

在本发明当中的定转子还可以相互易位，从而变为定子在两侧，转子在中间的双边型内转子盘式短磁路磁阻电动机。

(14)一种使用复式定子磁极的单边型盘式短磁路磁阻电动机，它是将电动机的总相数乘以所用转子凸极数的复式定子磁极，沿定子部的圆周方向作等距分布，并按照转子各凸极轴线在定子部圆周上的等分角。把各相激磁绕组从每一条转子凸极轴线所对应的定子磁极上，沿同一方向顺序排列并依次安装在相应的定子磁极上。然后，将转子的单杆中心轴与被固定的圆环形定子铁心中间部位上的推力轴承装配在一起即可。该单边型盘式短磁路磁阻电动机，除了可以使用现有技术由矩形凸极或梯形凸极构成的转子之外。还可以采用由多个在定转子相对磁极面两侧增加从转子凸极顶部到转子凸极齿根部过渡斜面的导引部的多形型凸台构成的转子铁心。也可以采用由多个在于定子磁极面相同的转子磁极面两侧增加三角形或梯形导引部的多形型凸台构成的转子铁心。

(15)一种使用复式定子磁极的平面回旋型短磁路磁阻电动机。它是将四个定子磁极分为两组后，对称地分布在盘式定子铁心的两边，并使两组定子磁极之间的对顶角大于每组中相邻的两个定子磁极之间夹角以及使左右交叉相对的两个定子磁极上的激磁绕组构成同相。与其相对应的是：带有单杆中心轴的两极型盘式转子铁心。在两极型盘式转子铁心的直径两边对称地设有带双向导引部的弯弧型凸台磁极。两极型盘式转子铁心的中心轴与盘式定子铁心中间部位上的轴承配合，形成转动连接。由两相供电可进行回旋运动。

(16)一种使用复式定子磁极的直线往复式短磁路磁阻电动机。它是由两个复式定子磁极和一个双铁心动子构件或三个复式定子磁极和一个动子铁心与可支撑双铁心定子构件或单铁心动子滑动的装置所构成的单边型直线往复式短磁路磁阻电动机。如果将两个单边型直线往复式短磁路磁阻电动机背靠背地复合在一起和将可支撑双铁心定子构件滑动的装置简化合并为一个，便成为一台双变型的直线往复式短磁路磁阻电动机。

(17)一种带双向导引部的多弧面凸台转子磁极，适用于任何类型的磁阻电动机和任意凸极数的转子铁心使用。即：在径向分相式内转子磁阻电动机上，它是由一个于外定子磁极的极弧面相对应的同心圆和两侧的两个弧长可以达到相邻外定子磁极所对应转子部位的偏心弧构成；在径向分相式外转子磁阻电动机上，它是由一个于内定子磁极的极弧面相对应的同心圆和两侧的两个弧长可以过渡到另一个较大直径圆周上并可以达到相邻内定子磁极所对应在外转子部位上的偏心弧构成；在单、双边型盘式短磁路磁阻电动机上，它是由一个与定子磁极面相对最近的第一平面和两侧的两个可以达到相邻定子磁极所对应在转子部位上相对较远的第二平面的过渡斜面构成；如果在单向旋转的磁阻电动机上使用的话，则是以去除一个导引部的方法来实现单向旋转的需求。

(18)一种带双向导引部的多形型凸台转子磁极，适用于任何类型的磁阻电动机和任意凸极数的转子铁心使用。即：在径向分相式内转子磁阻电动机上，它是由一个于外定子磁极的极弧面相对应的同心圆弧面和两侧的两个弧长可以达到相邻外定子磁极所对应转子部位的三角形或类似梯形弧面凸台构成；在径向分相式内转子磁阻电动机上，它是由一个于内定子磁极的极弧面相对应的同心圆凹弧面和两侧的两个弧长可以过渡到另一个较大直径圆周上并可以达到相邻内定子磁极所对应在外转子部位上的三角形或类似梯形的凹弧面构成；在单、双边型盘式短磁路磁阻电动机上，它是由一个与定子磁极面相对应的极面和两侧的两个可以达到相邻定子磁极所对应转子部位的三角形或类似于梯形的凸台所构成；该多形型凸台转子磁极在用于单向旋转的磁阻电动机时，则是：简单地去除一个导引部即可。

综上所述，本发明的短磁路磁阻电动机与现有技术相比，具有如下的有益效果：

(1)本发明“短磁路磁阻电动机”当中的定子铁心，由于采用了复式定子磁极，实现了各相绕组磁通的最短磁路闭合，从而可以提高电动机的有效功率。

(2)本发明的“短磁路磁阻电动机”当中，有使用具有环形副磁极的复式定子磁极，有效地避免了激磁绕组产生的端部漏磁损失。提高了电动机电磁转换效率。

(3)本发明的短磁路磁阻电动机，由于使用了带有单向或双向导引部的转子磁极，增加了电动机的切向拉力进程，并使其电磁转矩趋于平稳。

(4)本发明的复式定子磁极，除了应用于旋转型短磁路磁阻电动机之外，同样可以应用于步进电动机、永磁同步电机以及直线往复式短磁路磁阻电动机使用。

(5)本发明的复式定子磁极，可以是磁阻电动机的设计变得简单化。

附图说明：

图1、是本发明采用(单槽)三段组合的复式定子磁极与由三凸极多弧面凸台转子构成的径向分相式内转子三相9/3极短磁路磁阻电动机的结构剖视图。

图2是本发明(单槽)复式定子磁极展开后的剖切俯视图。

图3是本发明采用(单槽)复式定子磁极与由多形型凸台组成的三凸极转子构成的径向分相式内转子三相9/3极短磁路磁阻电动机的结构剖视图。

图4是本发明多形型凸台磁极的展开后的俯视图。

图5、图6是本发明采用(轴向“E”形)复式定子磁极与由多弧面凸台组成的四凸极转子构成的径向分相式内转子三相6/4极短磁路磁阻电动机的结构剖视图。

图7是本发明采用(单槽)复式定子磁极与由平面型三凸极转子构成的盘式三相9/3极短磁路磁阻电动机的定子部结构剖视图。

图8是本发明采用(单槽)复式定子磁极与由平面型三凸极转子构成的盘式三相9/3极短磁路磁阻电动机的转子部结构剖视图。

图9是采用图7的(单槽)复式定子磁极与图8的平面型三凸极转子构成的径向分相式双边型外转子盘式三相9/3极短磁路磁阻电动机的径向剖视图。

图10是本发明采用(轴向“E”形)复式定子磁极与带有单向导引部的多形型凸台转子构成的径向分相式内转子两相4/2极短磁路磁阻电动机的轴向剖视图。

图11是本发明采用(轴向“E”形)复式定子磁极与带有双向导引部的多形型凸台转子构成的径向分相式内转子三相6/2极短磁路磁阻电动机的轴向剖视图。

图12是本发明采用(轴向“E”形)复式定子磁极与带有双向导引部的多弧面凸台外转子构成的径向分相式外转子三相9/3极短磁路磁阻电动机的轴向剖视图。

图13是本发明采用(轴向“E”形)复式定子磁极与带有单向导引部的多形型凸台外转子构成的径向分相式外转子三相4/2极短磁路磁阻电动机的轴向剖视图。

图14、15是本发明短磁路磁阻电动机可通用的带绕组的二极转子。

图16是本发明采用(轴向“E”形)复式定子磁极与四凸极多弧面凸台转子构成的径向分相式内转子三相6/4极短磁路磁阻电动机的结构剖视图。

图17是本发明短磁路磁阻电动机使用的三凸极多弧面凸台外转子示图。

图18是本发明短磁路磁阻电动机使用的三凸极多形型凸台外转子示图。

具体实施方式：

下面结合附图说明用具体的实施方式对本发明作进一步的详细描述。

按照图1所示，本发明由(单槽)三段组合的复式定子磁极与由三凸极多弧面凸台转子构成的径向分相式内转子三相9/3极短磁路磁阻电动机。它是将九个以径向排列并等距分布在连续定子铁心1圆周上的(单槽)复式定子磁极L₁L₂L₃L₄L₅L₆L₇L₈L₉的主副磁极，沿轴向分为三段。其中间一段与主磁极等长，并由硅钢片沿轴向叠制，两边的两端则由软铁制作，最终用连接技术把它们组合在一起，形成完整的带有-放置激磁绕组环形槽的复式定子磁极组成的连续定子铁心1并紧固在电动机筒形外壳2的内壁。同时，在九个主磁极上分别装置激磁绕组L₁L₂L₃L₄L₅L₆L₇L₈L₉，并按照等边三角形的规律，在连续定子铁心的圆周上顺序地得到三相激磁绕组L₁L₄L₇和L₂L₅L₈及L₃L₆L₉。然后，再将一个由多弧面(同心弧弧面和偏心弧弧面)凸台组成的三凸极转子铁心3装配在带有内螺纹的空心轴杆4上、并通过轴承(未示)与电机端盖(未示)形成转动连接。由于本发明的复式定子磁极上的磁通不横穿转子铁心的内部，所以能够最大限度地对转子材料体进行空化去重，以减少其运动惯量。

按照图1所示，本发明由(单槽)复式定子磁极与由多弧面凸台组成的三凸极转子构成的径向分相式内转子三相9/3极短磁路磁阻电动机。它是将九组由中间短两侧长的主副磁极，等距地分布在硅钢片连续定子铁心1的圆周上。然后，经过简化使各相邻主磁极之间的副磁极加以合并。并将这种带有九个复式定子磁极的硅钢片连续定子铁心1紧固在电动机筒形外壳2的内壁。同时，在九个主磁极上分别装置激磁绕组L₁L₂L₃L₄L₅L₆L₇L₈L₉，并按照等边三角形的规律，在连续定子铁心的圆周上顺序地得到三相激磁绕组L₁L₄L₇和L₂L₅L₈及L₃L₆L₉。然后，用两个等同于连续定子铁心1内外径厚度的软铁环形套体(未示)，分别从硅钢片连续定子铁心1的两端，对其所有副磁极的开放端给予封闭连接和固定。然后，再将一个由多弧面(同心弧弧面和偏心弧弧面)凸台组成的三凸极转子铁心3装配在带有内螺纹的空心轴杆4上、并通过轴承(未示)与电机端盖(未示)形成转动连接。由于本发明的复式定子磁极上的磁通不横穿转子铁心的内部，所以能够最大限度地对转子材料体进行空化去重，以减少其运动惯量。

按照图1所示，本发明由(单槽)复式定子磁极与由多弧面凸台组成的三凸极转子构成的径向分相式内转子三相9/3极短磁路磁阻电动机。它是将九组等长的主副磁极，等距地分布在由单一整体的软铁定子铁心1的圆周上。然后。经过简化使各相邻主磁极之间的副磁极加以合并。并将这种带有九个复式定子磁极的软铁连续定子铁心1紧固在电动机筒形机壳2的内壁。同时，在九个主磁极上分别装置激磁绕组L₁L₂L₃L₄L₅L₆L₇L₈L₉，并按照等边三角形的规律，在软铁连续定子铁心的圆周上，顺序地得到三相激磁绕组L₁L₄L₇和L₂L₅L₈及L₃L₆L₉。然后，再用两个与连续定子铁心1内外径厚度相等的软铁圆环(未示)，从连续定子铁心1的两端，对其所有副磁极的开放端给予统一的封闭连接和固定。然后，将一个由多弧面(同心弧弧面与偏心弧弧面)凸台组成的三凸极转子铁心3装配在带有内螺纹的空心轴杆4上、并通过轴承(未示)与电机端盖(未示)形成转动连接。

按照图1所示，本发明由复式定子磁极与由多弧面凸台组成的三凸极转子构成的径向分相式内转子三相9/3极短磁路磁阻电动机。还可以是将九组等长的主副磁极，等距地分布在硅钢片连续定子铁心1的圆周上。然后。经过简化使各相邻主磁极之间的副磁极加以合并。并将这种带有九个复式定子磁极的硅钢片连续定子铁心1紧固在电动机筒形机壳2的内壁。同时，在九个主磁极上分别装置激磁绕组L₁L₂L₃L₄L₅L₆L₇L₈L₉，并按照等边三角形的规律，在硅钢片连续定子铁心的圆周上，顺序地得到三相激磁绕组L₁L₄L₇和L₂L₅L₈及L₃L₆L₉。然后，将一个由多弧面(同心弧弧面与偏心弧弧面)凸台组成的硅钢片三凸极转子铁心3装配在带有内螺纹的空心轴杆4上、并通过轴承(未示)与电机端盖(未示)形成转动连接。

按照图2所示，本发明短磁路磁阻电动机所用的一种复式定子磁极，它是由主磁极5和副磁极6、7通过两端由软铁环形套体8、9的封闭连接作用，形成了主磁极5外围的环形副磁极，激磁绕组(未示)就设置在主副磁极5和6、7之间的环形槽10之内，由此促成激磁绕组所产生的磁通，只能在主副磁极之间形成最短的磁路闭合。另外，对于主磁极而言，除了采用实心体外，还可以设计成带有空心11的透空体。

按照图3所示，本发明由(单槽)复式定子磁极与由多形型凸台组成的三凸极转子构成的径向分相式内转子三相9/3极短磁路磁阻电动机。是将九组由中间短两侧长的主副磁极，轴向延伸并等距地分布在硅钢片连续定子铁心12的圆周上。然后。经过简化使各相邻主磁极之间的副磁极加以合并。并将这种带有九个复式定子磁极的硅钢片连续定子铁心12紧固到电动机筒形机壳13的内壁。同时，在九个主磁极上分别设置激磁绕组L₁₀L₁₁L₁₂L₁₃L₁₄L₁₅L₁₆L₁₇L₁₈，并按照等边三角形的规律，在硅钢片连续定子铁心12的圆周上，顺序地得到三相激磁绕组L₁₀L₁₃L₁₆和L₁₁L₁₄L₁₇及L₁₂L₁₅L₁₈。然后，再用两个与硅钢片连续定子铁心12的内外径厚度相等的软铁环形套体(未示)，从硅钢片连续定子铁心12的两端，与所有副磁极的开放端形成统一的封闭连接和固定。然后，再将一个硅钢片叠制并由多形型(矩形与三角形)凸台组成的三凸极转子铁心14，装配在带有内螺纹的空心轴杆15上，并通过轴承(未示)与电机端盖(未示)形成转动连接。同样，由于本发明的复式定子磁极上的磁通不横穿转子铁心的内部，所以能够最大限度地对转子材料体进行空化去重，以减少其运动惯量。

按照图3所示，本发明由(单槽)复式定子磁极与由多形型凸台组成的三凸极转子构成的径向分相式内转子三相9/3极短磁路磁阻电动机。还可以是将九组等长的主副磁极，轴向延伸并等距地分布在硅钢片连续定子体12的圆周上。然后。经过简化使各相邻主磁极之间的副磁极加以合并。并将这种带有九个复式定子磁极的硅钢片连续定子体12紧固到电动机筒形机壳13的内壁。同时，在九个主磁极上分别装置激磁绕组L₁₀L₁₁L₁₂L₁₃L₁₄L₁₅L₁₆L₁₇L₁₈，并按照等边三角形的规律，在定子体的圆周上顺序地得到三相激磁绕组L₁₀L₁₃L₁₆和L₁₁L₁₄L₁₇及L₁₂L₁₅L₁₈。然后，将一个硅钢片叠制并由多形型(矩形与三角形)凸台组成的三凸极转子铁心14装配在带有内螺纹的空心轴杆15上、并通过轴承(未示)与电机端盖(未示)形成转动连接。

按照图3所示，本发明采用复式定子磁极与由多形型凸台组成的三凸极转子构成的径向分相式内转子三相9/3极短磁路磁阻电动机。还可以是将九组等长的主副磁极，轴向延伸并等距地分布在整体软铁连续定子铁心12的圆周上。然后。经过简化使各相邻主磁极之间的副磁极合并。并将这种带有九个复式定子磁极的硅钢片连续定子体12紧固到电动机筒形机壳13的内壁。同时，在九个主磁极上分别装置激磁绕组L₁₀L₁₁L₁₂L₁₃L₁₄L₁₅L₁₆L₁₇L₁₈，并按照等边三角形的规律，在定子体的圆周上顺序地得到三相激磁绕组L₁₀L₁₃L₁₆和L₁₁L₁₄L₁₇及L₁₂L₁₅L₁₈。然后，将一个由多形型(矩形与三角形)凸台组成的硅钢片三凸极转子铁心14装配在带有内螺纹的空心轴杆15上、并通过轴承(未示)与电机端盖(未示)形成转动连接。

按照图4所示，本发明的多形型转子凸台是由一个与转子磁极面相对应的矩形面16和两侧的两个三角形导引部17、18所组成，而三角形导引部的延伸度，则是以某一相定转子磁极的轴线正对时。三角形导引部能够与相邻定子磁极的相向面有所重叠为标准。

按照图5、图6所示，本发明由(轴向“E”形)复式定子磁极与由多弧面凸台组成的四凸极转子构成的径向分相式内转子三相6/4极短磁路磁阻电动机，它是将六个用软铁制作的“E”形复式定子磁极19、20、21、22、23、24等距分布并相互独立的设置在铝合金电机外壳25的内部和把六个激磁绕组L₁₉L₂₀L₂₁L₂₂L₂₃L₂₄分别设置在每个“E”形定子磁极中间的主磁极上。然后，将一个用硅钢片叠制的由多弧面(同心弧弧面和偏心弧弧面)凸台组成的四凸极转子铁心26装配在带有内螺纹的空心转子轴杆27上、并通过轴承30、31与电机端盖32、33形成转动连接。图中：在四凸极转子铁心26上，有用虚线表示的三个角，它表明每个多弧面凸台的磁极面，都是由一个同心弧弧面和两个偏心弧弧面所组成。另外，在铝合金电机外壳25向内的凸起部上，开有28那样的轴向孔，它们可作为与电动机端盖32、33之间的连接用孔，也可以在电动机端盖32、33上开出相应的孔，构成电动机内部的冷却管道。在四凸极转子铁心26上，还有象29那样的月牙孔分布于每个多弧面凸台磁极轴线的另一圆周上，它们可作为硅钢片转子的连接用孔，也可以作为通风电动机内部的散热用孔。对于每个多弧面凸台磁极的背部还设有凸块，该凸块插装在电机外壳25上，使其产生牢固的结合。

按照图7所示，本发明由(单槽)复式定子磁极与由平面型三凸极转子构成的径向分相式内转子盘式三相9/3极短磁路磁阻电动机的定子部，是将9个由梯形(各角部可作钝化处理)主磁极34、35、36、37、38、39、40、41、42和外围与其完全相似的环形梯形副磁极(各相邻梯形副磁极的直边也可以合并)所组成的复式定子磁极，均匀地分布在与其一体化的环形轭盘43上。然后，将环形轭盘43固定于空心轴杆44上，构成径向分相式内转子盘式三相9/3极短磁路磁阻电动机的定子部。同时，在每个复式定子磁极的主副磁极之间，嵌装激磁绕组(未示)并按照等边三角形的规律，在软铁环形轭盘43的圆周上，顺序地得到三相激磁绕组(未示)。

按照图8所示，本发明由(单槽)复式定子磁极与由平面三凸极转子构成的径向分相式内转子盘式三相9/3极短磁路磁阻电动机的转子部，它是将可以单独覆盖每个(单槽)复式定子磁极面的平面型梯形极面(第一平面)45、46、47，各自通过两侧的两个可以达到相邻(单槽)复式定子磁极面所对应在转子部位55(第二平面)的梯形过渡斜面48、49，50、51，52、53所构成的三个凸台磁极，均匀的分布在与其一体化的圆环形软铁轭盘55上，构成了径向分相式内转子盘式三相9/3极短磁路磁阻电动机的转子部。54是圆环形软铁轭盘55的外缘。

按照图9所示，本发明由(单槽)复式定子磁极与带双向导引部的三凸极转子构成的径向分相式双边型外转子盘式三相9/3极短磁路磁阻电动机，它是将带有9个(单槽)复式定子磁极的两个定子环形轭盘，背靠背地复合在一起，并使两面的(单槽)复式定子磁极轴向对正，成为具有双面定子磁极的定子部56，然后，通过轴杆空心57轴承58、59与带有双向导引部凸台组成的三凸极转子部60、61形成转动连接，三凸极转子部60、61的外缘与电动机外壳62连接固定，构成了双边型外转子盘式三相9/3极短磁路磁阻电动机的全部运动机构。

按照图10所示，本发明由(轴向“E”形)复式定子磁极与带有单向导引部的多形型凸台转子构成的径向分相式内转子两相4/2极短磁路磁阻电动机。它是将四个用软铁制作的独立极(轴向“E”形)复式定子磁极63、64、65、66，均匀的分布在筒形铝合金电机外壳67的内部。并通过电机端盖(未示)及轴承(未示)和带内螺纹的空心轴杆68与带有单向导引部的两极型转子铁心69形成转动连接。两极型转子铁心69上的每个多形型凸台，都是由一个和复式定子磁极极面相同的矩形弧面和一侧的三角形弧面所构成。

按照图11所示，本发明由(轴向“E”形)复式定子磁极与带有双向导引部的多形型凸台转子构成的径向分相式内转子三相6/2极短磁路磁阻电动机，它是将四个用软铁制作的独立极(轴向“E”形)复式定子磁极70、71、72、73、74、75，均匀的分布在筒形铝合金电机外壳76的内部。并通过电机端盖(未示)及轴承(未示)和带内螺纹的空心轴杆77与带有双向导引部的两极型转子铁心78形成转动连接。两极型转子铁心78上的每个多形型凸台，都是由一个和复式定子磁极极面相同的矩形弧面和两侧的三角形弧面所构成。

按照图12所示，本发明由(轴向“E”形)复式定子磁极与带有双向导引部多弧面凸台的外转子构成的径向分相式外转子三相9/3极短磁路磁阻电动机，它是将9个硅钢片叠制的“E”形复式定子磁极，轴向设置并均匀的分布在非磁性材料的定子基体79上，构成具有9个独立“E”形复式定子磁极80、81、82、83、84、85、86、87、88的定子部。同时，在每个“E”形复式定子磁极中间的主磁极上分别设置激磁绕组(未标)，并按照等边三角形的规律，在转子部的圆周上顺序地得到三组(即：三相)激磁绕组。然后，通过空心轴杆89、轴承(未示)和电动机端盖(未示)、外壳90与带有双向导引部的多弧面凹形凸台所构成的三凸极外转子铁心91形成转动连接。三凸极外转子当中的每个凸极都是由一个相对于定子轴心的凹面同心弧和两侧的两个凹面偏心弧所构成。两个凹面偏心弧是指：从直径较小的凹面同心弧两侧向两边直径较大的另一个圆周上过渡的弧面。凹面偏心弧的长度要满足：在任何一相定转子的磁极轴线正对时，它都能够达到其相邻的定子磁极所对应在转子上的位置。

按照图13所示，本发明由(轴向“E”形)复式定子磁极与带有单向导引部的多形型凸台组成的外转子所构成的径向分相式外转子三相4/2极短磁路磁阻电动机，它是将四个(轴向“E”形)复式定子磁极92、93、94、95等距的分布在软铁连续定子铁心的圆周上，并在径向相对的两对磁极92、93和94、95上，分别设置两相激磁绕组。然后，并通过空心轴杆96和轴承(未示)电机端盖(未示)与带有单向导引部的两极型外转子铁心97以及电机外壳98形成转动连接。两极型外转子铁心97上的每个多形型凸台，都是由一个和定子磁极极面相同的矩形弧面凸台和一侧的三角形弧面凸台所构成。

按照图14所示，本发明短磁路磁阻发电机通用的带绕组二极转子。它是将励磁绕组99对称地跨过转子轴杆100的两边，设置在两极型内转子铁心的中间部位上。该绕组可通过设置在转子轴杆100上的集电环(未示)和电动机框架上的电刷(未示)与外部电源形成可控连接。该系统还可以通过设置在转子轴杆上的速度传感器(未示)与外围的计算机系统自动调整执行参数，使短磁路磁阻发电机获得稳定的输出效果。

按照图15所示，本发明短磁路磁阻发电机通用的带绕组二极转子，它是将励磁绕组101对称地跨过转子轴杆的两边，设置在中间带缩减部的极冠型二极转子铁心的中间部位上。该绕组可通过设置在转子轴杆102上的集电环(未示)和电动机框架上的电刷(未示)与外部电源形成可控连接。该系统还可以通过设置在转子轴杆上的速度传感器(未示)与外围的计算机系统自动调整执行参数，使短磁路磁阻发电机获得稳定的输出效果。该带有椭圆形中间缩减部的两极型内转子铁心，还可以适用于任何相数的磁阻电动机上，与现有技术(申请号：200710103675.9)磁阻电动机当中的椭圆形二极转子互换使用。

按照图16所示，本发明径向分相式内转子三相6/4极短磁路磁阻电动机使用的四凸极多弧面凸台转子，它是由四个具有双向导引部的多弧面凸台103、104、105、106等距地分布在硅钢片定子的圆周上。而每一个多弧面凸台，又都是由一个与其相对应的定子极弧宽度相等的同心圆弧面107和两侧的两个偏心弧弧面108、109所组成。偏心弧的弧长，则是以：下一相应通电激磁绕组的定转子磁极面的初始位置能形成部分重叠为基本要求。四凸极多弧面凸台转子铁心110与带内螺纹的空心转子钢轴之间还设有冷装的黄铜隔磁材料层112。

按照图17所示，本发明短磁路磁阻电动机使用的三凸极多弧面凸台外转子，它是将三个具有双向导引部的多形型凸台113、114、115等距地分布在硅钢片定子的圆周上，而每一个多形型凸台，又都是由一个与其相对应的定子极弧宽度相同的同心圆凹弧面116和两侧的两个偏心弧凹弧面117、118所组成。偏心凹弧的弧长，则是以：下一相应通电激磁绕组的定转子磁极面的初始位置能形成部分重叠为基本要求。

按照图18所示，本发明短磁路磁阻电动机使用的三凸极多形型凸台外转子。它是将三个具有双向导引部的多弧面凸台独立磁极119、120、121等距地分布在磁阻电动机机壳125的内圆周上，而每一个多弧面凸台独立磁极，又都是由一个与其相对应的定子极弧宽度相同的同心圆凹弧面122和两侧的两个偏心弧凹弧面123、124所组成。偏心凹弧的弧长，则是以：下一相应通电激磁绕组的定转子磁极面的初始位置能形成部分重叠为基本要求。

一种使用复式定子磁极的径向分相式三相9/3极外转子短磁路磁阻电动机，它是将电动机的相数乘以所用外转子的凸极数的复式定子磁极在定子部的圆周上作等距分布，并按照外转子各凸极轴线在定子圆周上形成的等分角。把各相绕组从每一条外转子凸极轴线所对应的定子磁极上沿同一方向，顺序排列并依次安装在相应的定子磁极上。然后，将定子部通过外围的连接固定装置与转子部形成转动连接。该外转子型短磁路磁阻电动机，除了可以使用现有技术由矩形凸极或梯形凸极构成的内齿状转子之外。还可以采用由多个在定转子相对的矩形极面两侧增加导引部的多形型凹面凸台构成的外转子铁心。也可以采用在定转子相对的同心弧极面两侧加偏心弧导引部构成的转子铁心。如果是单向旋转磁阻电动机的话，可采用在定转子相对的矩形极面一侧增加导引部的多形型凹面凸台构成的外转子铁心。也可以采用在定转子相对的同心弧凹面磁极两侧加凹面偏心弧导引部构成的外转子铁心。

一种使用复式定子磁极的径向分相式内转子三相6/2极短磁路磁阻电动机它是将六组等长的主副磁极，等距地分布在硅钢片连续定子铁心1的圆周上。然后。经过简化使各相邻主磁极之间的副磁极加以合并。并将这种带有六个复式定子磁极的硅钢片连续定子铁心1紧固在电动机筒形机壳2的内壁。同时，在六个主磁极上分别装置激磁绕组，并按照等边三角形的规律，在硅钢片连续定子铁心的圆周上，顺序地得到三相激磁绕组。然后，将一个中间与复式定子磁极的同心弧弧面相同和两侧带有弧长不小于相邻定子磁极面所对应转子部位的偏心弧弧面的极冠型二极转子铁心装配在带有内螺纹的空心轴杆上、并通过轴承与电机端盖形成转动连接。

一种使用复式定子磁极的轴向分相式3*6/6内转子短磁路磁阻电动机，它是将极数相等且沿圆周等距分布的定子铁心或转子铁心分成三段后，以轴向并列的方式加在一起和把每段定子铁心上的所有激磁绕组设为同相，并使各相定、转子的磁极之间依次错开电动机总相分之一的磁极夹角，以满足：在电动机所有的相绕组循环供电一周后，使转子正好转过一个磁极夹角的要求。然后，通过电动机的外围连接固定装置，使定、转子部形成转动连接。

一种使用复式定子磁极的轴向分相式2*4/4内转子短磁路磁阻电动机，它是将极数相等且沿圆周等距分布的定子铁心或转子铁心分成两段后，以轴向并列的方式加在一起和把每段定子铁心上的所有激磁绕组设为同相，并使各相定、转子的磁极之间依次错开电动机总相分之一的磁极夹角，以满足：在电动机所有的相绕组循环供电一周后，使转子正好转过一个磁极夹角的要求。然后，通过电动机的外围连接固定装置，使定、转子部形成转动连接。

一种使用复式定子磁极的轴向分相式3*6/6外转子短磁路磁阻电动机，它是将具有与复式定子磁极数相等转子铁心分成三段段后，以轴向并列的方式加在一起后，紧固与电动机的机壳内壁，并把每段定子铁心上的所有激磁绕组设为同相以及使各相定、转子的磁极之间依次错开电动机总相分之一的磁极夹角。以满足：在电动机在所有相绕组循环供电一周后，外转子正好转过一个磁极夹角的要求。然后，将转子部通过轴承与定子静轴和定子铁心形成转动连接。定子静轴的两端于电机的支撑部固定。

一种使用复式定子磁极的径向分相式三相2*6/4极外转子双边型盘式短磁路磁阻电动机。它是将12个复式定子磁极分为两组，分别等距地设置在中间装有静轴的盘形定子两面，并使定子两面的复式定子磁极相互轴向正对，然后，以120度的相差在每组的6个复式定子磁极上，设置三相激磁绕组，然后，再将两个由带有双向导引部的多弧面凸台组成的平面型4凸极外转子，同轴地设置于盘形定子两侧，并使两个平面型外转子之间的各磁极轴向对正，以及通过对两个平面型外转子外缘的轴向连接，构成了双边型盘式短磁路磁阻电动机的外转子。外转子依靠其中心部位上的轴承与带有静轴的盘形定子部形成转动连接。该双边型盘式短磁路磁阻电动机，除了可以使用在与定子磁极面相对且平行的转子磁极面两侧增加从转子凸极顶部到相邻定子磁极面所对应转子部位上的过渡斜面导引部的多形型凸台构成的平面型外转子铁心外，也可以采用由多个在与定子磁极面相对且平行的转子磁极面两侧增加从转子凸极顶部到相邻定子磁极面所对应转子部位上的三角形或梯形导引部的多形型凸台所构成的平面型外转子铁心。也可以使用现有技术由矩形凸极或梯形凸极构成的平面型外转子铁心。如果将该径向分相式三相2*6/4极外转子双边型盘式短磁路磁阻电动机当中的定转子作用部去除二分之一，就变成了单边型的径向分相式三相6/4极外转子短磁路磁阻电动机。如果是单向旋转磁阻电动机的话，则是在上述由带双向导引部的磁极所组成转子铁心当中，简单地去除每个凸台磁极同一方向上的一个导引部即可。

一种使用复式定子磁极的两相往复回旋型短磁路磁阻电动机。它是将四个复式定子磁极对称地分布在远离电动机中心铅垂线两侧机壳内部的定子铁心上，并使两组定子磁极之间的对顶角大于每组中相邻的两个定子磁极之间夹角以及使左右交叉相对的两个定子磁极上的激磁绕组构成同相。采用两极型转子铁心和使用两相供电方式，进行往复回旋运动。

一种使用复式定子磁极的两相往复回旋型短磁路磁阻电动机。它是将四个定子磁极分为两组后，对称地分布在盘式定子铁心的两边，并使两组定子磁极之间的对顶角大于每组中相邻的两个定子磁极之间夹角以及使左右交叉相对的两个定子磁极上的激磁绕组构成同相。与其相对应的是一个带有单杆中心轴的两极型盘式转子铁心。该两极型盘式转子铁心的直径两边对称地设有带双向导引部的凸台磁极。两极型盘式转子铁心的中心轴与盘式定子铁心中间部位上的轴承配合，形成转动连接。由两相供电可进行回旋运动。

一种使用复式定子磁极的两相直线往复式短磁路磁阻电动机。它是将4个由主磁极和外围的环形副磁极组成的复式定子磁极分为两组，分别通过非磁性材料层相互对称和间隔地设置在箱体的上下部钢板上，并使箱体上下部钢板上相对应的复式定子磁极上的激磁绕组构成同相。然后，通过在中间部位上带有滑动键槽的箱体前后侧板，将一个在两侧带有滑键凸块的条状黄铜板，通过箱体前后侧板上的滑动键槽装入箱体的内部。在条状黄铜板的上下两面分别设置有两个带双向导引部的独立性平面凸极，并且使这两个独立性平面凸极在条状黄铜板上的占空长度小于箱体上下部钢板上的两个复式定子磁极在钢板上的占空长度，以便使任何一相动静子的磁极对正时。都能保证另一相动静子磁极相互间的位置偏差。

一种使用复式定子磁极的两相直线往复式短磁路磁阻电动机。它是将4个由主磁极和外围的环形副磁极组成的复式定子磁极分为两组，分别通过非磁性材料层相互对称和间隔地设置在箱体的上下部钢板上，并使箱体上下部钢板上相对应的复式定子磁极上的激磁绕组构成同相。然后，通过箱体前后侧板和左右的两个在中间部位上带有滑动轴承的架立侧板，将一个钢轴通过架立侧板上的滑动轴承装入箱体的内部。在钢轴上带有两个相互独立且具有双向导引部的梭形空心动子铁心，并且使这两个独立性梭形空心动子铁心在钢轴的占空长度小于箱体上下部钢板上的两个复式定子磁极在钢板上的占空长度，以便使任何一相动静子的磁极对正时。都能保证另一相动静子磁极相互间的位置偏差。需要说明的是：该两相直线往复式短磁路磁阻电动机当中的每一个复式定子的磁极面，都是和它所对应的动子铁心的圆周面相平行的。

一种使用复式定子磁极的三相直线往复式短磁路磁阻电动机。它是将6个用来放置激磁绕组的环形槽分为两组，分别等距地设置在与动子铁心相对应的电机箱体的上下软铁板上，上下软铁板与中间部位上设有滑动键槽的前后侧板支撑。然后，将一个在两侧带有滑键凸块的条状黄铜板，通过电机箱体前后侧板上的滑动键槽装入箱体的内部。然后。在条状黄铜板的上下两面分别对称地设置有两个带双向导引部的多形型凸极，也可以将两个带双向导引部的多形型凸极复合成一个使用。该带双向导引部多形型凸极的长度部不小于每个激磁绕组的轴向长度。构成三相直线往复式短磁路磁阻电动机的全部运动机构。

一种复式定子磁极，它存在于由许多不同形状定子硅钢冲片轴向叠加后的定子圆周上或软铁制作的定子圆周上。该复式定子磁极的主副磁极，是通过在现有技术的定子磁极上留出安装激磁绕组的环形槽空间后自然形成的。激磁绕组所产生的磁通可在位于激磁绕组两侧的主副磁极之间形成最短路径的闭合。

一种复式定子磁极，它存在于由许多不同形状的定子硅钢冲片轴向叠加后的定子体圆周上。长条形的主副磁极在定子的圆周上轴向设置，并保持使主磁极小于副磁极的长度。然后，再用与主副磁极的内外径厚度相等的软铁环套体。将所有副磁极的端部全部给予闭合连接。从而在主副磁极间形成了放置激磁绕组的空间。定子体也可以是由单一体的软铁制作。

一种复式定子磁极，它存在于由许多不同形状的定子硅钢冲片轴向叠加后的定子体圆周上。由条状主副磁极在定子圆周上轴向设置。并将主磁极和其两侧的副磁极设为等长。激磁绕组设置于主磁极上。在定子圆周上相邻主磁极之间的副磁极，可以简化合并为一个共用。定子体也可以是由单一体的软铁制作。

一种复式定子磁极，它是由软铁制作的“E”形独立极，并以轴向延伸而作径向排列和等距地分布在非磁性材料的筒形电机机壳内壁上，其中：在中间位置上较长的凸极为主磁极，用于安装激磁绕组。位于主磁极前后两端较短的凸极为副磁极。除此之外，在定子体圆周方向各相邻主磁极之间，不存在任何副磁极。

一种复式定子磁极，它是把安装激磁绕组的环形槽设置在硅钢片定子体的圆周面上。从而界定出主副磁极。激磁绕组所产生的磁通在主副磁极之间形成最短路径的闭合。定子体也可以是由单一体的软铁制作。

一种带双向导引部的多弧面凸台转子磁极，适用于任何类型的磁阻电动机和任意凸极数的转子铁心使用。即：在内转子型磁阻电动机上，它是由一个于外定子磁极的极弧面相对应的同心圆和两侧的两个弧长可以达到相邻外定子磁极所对应转子部位的偏心弧构成；在外转子型磁阻电动机上，它是由一个于内定子磁极的极弧面相对应的同心圆和两侧的两个弧长可以过渡到另一个较大直径圆周上并可以达到相邻内定子磁极所对应在外转子部位上的偏心弧构成；在单、双边型盘式短磁路磁阻电动机上，它是由一个与定子磁极面相对应的第一平面和两侧的两个可以达到相邻定子磁极所对应在转子部位上的第二平面的过渡斜面构成；该由带双向导引部的凸台磁极所组成转子铁心，在应用于单向运动的短磁路磁阻电动机时，则是简单地去除该转子铁心当中，每个凸台磁极同一方向上的一个导引部即可。

一种带双向导引部的多形型凸台转子磁极，适用于任何类型的磁阻电动机和任意凸极数的转子铁心使用。即：在内转子型磁阻电动机上，它是由一个于外定子磁极的极弧面相对应的同心圆弧面和两侧的两个弧长可以达到相邻外定子磁极所对应转子部位的三角形或类似梯形的弧面构成；在外转子型磁阻电动机上，它是由一个于内定子磁极的极弧面相对应的同心圆凹弧面和两侧的两个弧长可以过渡到另一个较大直径圆周上并可以达到相邻内定子磁极所对应在外转子部位上的三角形或类似梯形的凹弧面构成；在单、双边型盘式短磁路磁阻电动机上，它是由一个与定子磁极面相对应的极面和两侧的两个可以达到相邻定子磁极所对应转子部位的三角形或类似于梯形的凸台所构成；该由带双向导引部的凸台磁极所组成转子铁心，在应用于单向运动的短磁路磁阻电动机时，则是简单地去除该转子铁心当中，每个凸台磁极同一方向上的一个导引部即可。

通过阅读本文件，不难看出，复式定子磁极作为本发明的核心所在，主要是依靠位于激磁绕组两侧的主副磁极所构成的最短铁心磁路，来阻断各相激磁绕组之间的相互耦合和提高磁阻电动机的电磁转矩。

因此，本文件所描述的实施例也仅用于示例而不用于限制目的。凡是在不脱离本发明的前提下，对于在旋转运行、往复回旋运动和直线往复运行的磁阻电动机领域，所做的任何变型实施，都将会落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种短磁路磁阻电动机。包括：径向分相式内转子和径向分相式外转子短磁路磁阻电动机，它是将磁阻电动机的总相数乘以所用转子铁心的凸极数的定子磁极，在定子部的圆周方向作等距分布，并按照转子各磁极的轴线在定子圆周上所形成的等分角。把各相激磁绕组从每一条转子磁极轴线所对应的定子磁极上，沿着同一方向顺序排列，并依次安装在相应的定子磁极上。然后，将定子部通过外围的连接固定装置与转子部形成转动连接。其特征是：所述定子磁极，采用的是由主、副磁极所构成的复式定子磁极。在整个定子部的圆周方向上，所有相邻的主磁极都被其副磁极所间隔。所述转子铁心，是由多个带有导引部的凸极所组成的转子铁心。

2.一种短磁路磁阻电动机。它是将极数相等且沿圆周等距分布的定子铁心或转子铁心分段后，以轴向并列的方式并列在一起和把每段定子铁心上的所有激磁绕组设为同相，并使各相定、转子的磁极之间依次错开电动机总相分之一的磁极夹角，以满足：在电动机所有的相绕组循环供电一周后，正好使转子转过一个磁极夹角的要求。然后，通过电动机的外围连接固定装置，使定、转子部形成转动连接。其特征是：所述定子磁极，采用由主、副磁极构成的复式定子磁极。在整个定子部的圆周方向上，所有相邻的主磁极都被其副磁极所间隔。所述转子铁心，是由多个带有导引部的凸极所组成的转子铁心。

3.一种短磁路磁阻电动机。包括：径向分相式内转子和径向分相式外转子盘式短磁路磁阻电动机，它是将电动机的相数乘以所用转子凸极数的复式定子磁极，沿径向排列并等距地分布在盘式磁阻电动机平面定子的圆周上，然后，按照与其相对安装的平面型转子铁心上各凸极轴线在定子圆周上形成的等分角。把各相绕组从每一个转子凸极轴线所对应的定子磁极上沿着同一方向，顺序排列并依次安装在相应的定子磁极上，然后，通过电动机的外围连接、固定、支撑装置，使定、转子部形成转动连接。其特征是：所述定子磁极，采用由主、副磁极构成的复式定子磁极。在整个定子部的圆周方向上，所有相邻的主磁极都被其副磁极所间隔。所述转子铁心，是由多个带有导引部的凸极所组成的转子铁心。

4.一种短磁路磁阻电动机。它是将四个定子磁极分为两组后，对称地分布在电动机轴心铅垂线两边的外定子上，并使两组定子磁极之间的对顶角大于各组相邻两个定子磁极之间夹角以及使左右交叉相对的两个定子磁极上的激磁绕组构成同相。然后，通过电动机的外围连接固定装置与两极型转子形成转动连接。其特征是：所述定子磁极，采用由主、副磁极构成的复式定子磁极。在整个定子部上，所有相邻的主磁极都被其副磁极所间隔。所述转子铁心是由多个带有导引部的凸极所组成的转子铁心。

5.一种短磁路磁阻电动机。它是将四个定子磁极分为两组后，对称地分布在电动机的平面型定子直径的两边。并使两组定子磁极之间的对顶角大于各组相邻两个定子磁极之间的夹角以及使左右交叉相对的两个定子磁极上的激磁绕组构成同相。与其相对应的是：带有单杆中心轴的两极型盘式转子铁心。在两极型盘式转子铁心的直径两边对称地设有带导引部的转子磁极。两极型盘式转子铁心的中心轴与盘式定子铁心中间部位上的轴承配合，形成转动连接。其特征是：所述定子磁极，采用由主、副磁极构成的复式定子磁极。在整个定子部上，所有相邻的主磁极都被其副磁极所间隔。所述转子铁心是由多个带有导引部的凸极所组成的转子铁心。

6.一种复式定子磁极，由主磁极和副磁极构成，适合于各种短磁路磁阻电动机使用。其特征是：副磁极位于主磁极的两侧并在定子圆周方向上，间隔设置和作径向排列，激磁绕组位于主副磁极之间。该复式定子磁极也同样适用于直线往复式磁阻电动机使用。

7.一种复式定子磁极，由主磁极和副磁极构成，适合于各种短磁路磁阻电动机使用。其特征是：副磁极环绕于主磁极的外围，激磁绕组位于主副磁极之间的环形槽内。该复式定子磁极也同样适用于直线往复式磁阻电动机使用。

8.一种复式定子磁极，由主磁极和副磁极构成，适合于各种短磁路磁阻电动机使用。其特征是：通过在转子与定子的相对面上设置环形槽的方法，自然地界定出主磁极和副磁极，激磁绕组设于主副磁极之间的环形槽内。该复式定子磁极也同样适用于直线往复式磁阻电动机使用。

9.一种转子铁心，包括带单向导引部凸极和带双向导引部凸极组成的转子铁心，适合于各种短磁路磁阻电动机和所有的磁阻电动机使用。它是由多个具有与它所对应的定子磁极面相向且平行的一个转子磁极面及侧部相连长度可以达到相邻定子磁极面所对应的转子部位上，并使其体积逐渐减少的导引部凸极所构成的转子铁心。其特征是：所述转子铁心，是由三个或三个以上带有相同导引部的凸极所构成的转子铁心。

10.一种带绕组的转子，适用于各种磁阻电动机和所有的发电机使用。它是将励磁绕组对称地跨过转子轴杆的两边后，设置在多弧面极冠型二极转子铁心的中间缩减部位上。其励磁绕组可通过设置在转子轴杆上的集电环和电动机框架上的电刷与外部电源形成可控连接。需要说明的是：该种带有中间缩减部的多弧面极冠型二极转子铁心，还可以与现有技术的椭圆形二极转子铁心互换使用。

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