CN102255466B - 开关磁阻电机定子 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种开关磁阻电机定子，所述定子为内外双层复合结构，并包括位于内层并呈环状的导磁功能层以及环绕所述导磁功能层的减振吸噪功能层。本发明利用内外双层复合结构的定子替代传统的硅钢叠片定子，不但可以满足开关磁阻电机的基本导磁磁性能要求，而且外层的减振层还可以大大的改善开关磁阻电机的振动和噪音现象，扩大开关磁阻电机的应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及开关磁阻电机(Switch Reluctance Motor，SRM)技术领域，更具体地说，是涉及一种开关磁阻电机定子。
背景技术
开关磁阻电机是一种新型的电机，请参照图1，通常情况下其定子1′及转子2′均由硅钢片压叠而成。转子2′上没有任何形式的永磁体、绕组、滑环等，定子1′上也只有简单的集中绕组，因此其结构简单，运行时可靠性高、维护量小，而且制造成本较低。
但是，开关磁阻电机的双凸极结构和高度的非线性转矩以及磁化特性等使得电机的振动和噪声较大。开关磁阻电机的振动及噪音问题，很大程度上影响了开关磁阻电机在一些领域的推广应用。目前，对该类电机的振动和噪音的改善办法主要包括定子形状、定子绕组等电机本体和控制算法的优化以及在结构件上设计隔震、吸能装置等。
另外，选择适当的材料来实现对振动和噪音的改善也应该是一个方向，但AJ-1型铁磁钢、BJ-2、BJ-3型铁铬铝、铁铬钼以及BJ-1型锰铜锌、MC-77型锰铜型合金等合金虽然具有良好的吸收振动、噪音的性能，但导磁性能相对较差，其中的铜合金甚至具有抗磁性，不能满足电机定子的磁性能需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种开关磁阻电机定子，其可降低开关磁阻电机的振动和噪声，从而扩大开关磁阻电机的应用范围。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种开关磁阻电机定子，所述定子为内外双层复合结构，并包括位于内层并呈环状的导磁功能层以及环绕所述导磁功能层的减振吸噪功能层。
更具体地，所述导磁功能层选用铁基、镍基的软磁复合材料粉末或者非晶、纳米晶软磁材料粉末为原料，并通过粉末冶金方法压制成型。
更具体地，所述减振吸噪功能层选用以下至少一种合金粉末并通过粉末冶金方法压制成型：铁铬钼、AJ-1型铁磁钢、BJ-2和BJ-3型铁铬铝类的导磁合金以及BJ-1型锰铜锌、MC-77型锰铜型合金。
进一步地，所述导磁功能层包括呈环形的磁轭以及多个绕线齿，所述磁轭内侧均布多个插槽，并通过所述插槽与所述多个绕线齿插装连接。
进一步地，所述导磁功能层由沿圆周方向排列并依次首尾插装连接的导磁功能子层构成；所述减振吸噪功能层亦由沿圆周方向排列并依次首尾插装连接的减振吸噪功能子层构成。
更进一步地，所述导磁功能子层和所述减振吸噪功能子层之间均分别通过燕尾槽插装连接。
更具体地，所述减振吸噪功能层包括上环形部分和下环形部分，所述上环形部分和下环形部分对应位置设有缺口；所述导磁功能层也包括上环形部分和下环形部分，所述上环形部分和下环形部分对应位置也设有缺口；所述减振吸噪功能层和所述导磁功能层的上环形部分以及所述减振吸噪功能层和所述导磁功能层的下环形部分结合在一起并通过所述缺口形成多个安装孔，所述导磁功能层还包括数量与所述安装孔相等的绕线齿，所述绕线齿分别通过所述多个安装孔安装定位。
这样，本发明利用内外双层复合结构的定子替代传统的硅钢叠片定子，不但可以满足开关磁阻电机的基本导磁磁性能要求，而且外层的减振层还可以大大的改善开关磁阻电机的振动和噪音现象，扩大开关磁阻电机的应用范围。
附图说明
图1是现有技术中开关磁阻电机的立体结构示意图；
图2a是本发明实施例一的立体分解示意图；
图2b是本发明实施例一的立体结构示意图；
图3a是本发明实施例二的立体分解示意图；
图3b是本发明实施例二的立体结构示意图；
图4a是本发明实施例三的立体分解示意图；
图4b是本发明实施例三的立体结构示意图；
图5a是本发明实施例四的立体分解示意图；
图5b是本发明实施例四的立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参照图2a及图2b，为本发明开关磁阻电机定子的实施例一，所述定子为内外双层复合结构，并包括位于内层并呈环状的导磁功能层1以及环绕所述导磁功能层的减振吸噪功能层2。
所述导磁功能层1选用铁基、镍基的软磁复合材料粉末或者非晶、纳米晶软磁材料粉末为原料，并通过粉末冶金方法压制成型。
所述减振吸噪功能层2选用以下至少一种合金粉末并通过粉末冶金方法压制成型：铁铬钼、AJ-1型铁磁钢、BJ-2和BJ-3型铁铬铝类的导磁合金以及BJ-1型锰铜锌、MC-77型锰铜型合金。
这样，本实施例利用内外双层复合结构的定子替代传统的硅钢叠片定子，不但可以满足开关磁阻电机的基本导磁磁性能要求，而且外层的减振层还可以大大的改善开关磁阻电机的振动和噪音现象，扩大开关磁阻电机的应用范围。
生产实施例一的定子，可采用两种不同的方式，一种是分别压制导磁功能层1和减振吸噪功能层2；另一种是整体压制定子。
按照第一种方式生产时，可利用粉末冶金方法对导磁功能层1和减振吸噪功能层2单独压制，然后再将两者嵌套成为定子整体。此时，只需根据内外层材料的收缩比分别对导磁功能层1和减振吸噪功能层2进行单独压制和烧结，然后再紧配镶嵌即可。
按照第二种方式生产时，可先以表面光滑且薄的挡板(图中未示出)置于压制模具内，以将导磁粉末及减振粉末分隔于两边，再往挡板两边单独装填不同类型的粉末原料，然后再小心抽离挡板。随后，对装填好的混合粉末一起进行整体压制，从而得到定子坯体。最后，经过烧结热处理便可获得图2b所示的过渡层结合非常紧密的复合结构定子，获得的定子导磁性能良好且具有显著减振、吸噪性能，可用于改善开关磁阻电机的振动及噪音现象。
请参照图3a及图3b，为本发明的实施例二，本实施例与实施例一的区别在于，所述导磁功能层1包括呈环形的磁轭11以及多个绕线齿12，所述磁轭11内侧均布多个插槽110，并通过所述插槽110与所述多个绕线齿12插装连接。
本实施例的定子，同样导磁性能好，并且能够减振、吸噪。
请参照图4a及图4b，为本发明的实施例三，本实施例与实施例一的区别在于，所述导磁功能层1由沿圆周方向排列并依次首尾插装连接的导磁功能子层13构成；所述减振吸噪功能2层亦由沿圆周方向排列并依次首尾插装连接的减振吸噪功能子层21构成。
为了实现插装连接，所述导磁功能子层13和所述减振吸噪功能子层21之间均分别设置有燕尾槽。
请参照图5a及图5b，为本发明的实施例四，本实施例与实施例一的区别在于，所述减振吸噪功能层包括上环形部分22和下环形部分23，所述上环形部分22和下环形部分23对应位置设有缺口24；所述导磁功能层1也包括上环形部分15和下环形部分16，所述上环形部分15和下环形部分16对应位置也设有缺口。
所述减振吸噪功能层2和所述导磁功能层1的上环形部分以及所述减振吸噪功能层2和所述导磁功能层1的下环形部分结合在一起并通过所述缺口形成多个安装孔，所述导磁功能层1还包括数量与所述安装孔相等的绕线齿14，所述绕线齿14分别通过所述多个安装孔安装定位。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种开关磁阻电机定子，其特征在于：所述定子为内外双层复合结构，并包括位于内层并呈环状的导磁功能层以及环绕所述导磁功能层的减振吸噪功能层；
所述导磁功能层选用铁基、镍基的软磁复合材料粉末或者非晶、纳米晶软磁材料粉末为原料，并通过粉末冶金方法压制成型；
所述减振吸噪功能层选用以下至少一种合金粉末并通过粉末冶金方法压制成型：铁铬钼、AJ-1型铁磁钢、BJ-2和BJ-3型铁铬铝类的导磁合金以及BJ-1型锰铜锌、MC-77型锰铜型合金；
所述导磁功能层包括呈环形的磁轭以及多个绕线齿，所述磁轭内侧均布多个插槽，并通过所述插槽与所述多个绕线齿插装连接。
2.一种开关磁阻电机定子，其特征在于：所述定子为内外双层复合结构，并包括位于内层并呈环状的导磁功能层以及环绕所述导磁功能层的减振吸噪功能层；
所述导磁功能层选用铁基、镍基的软磁复合材料粉末或者非晶、纳米晶软磁材料粉末为原料，并通过粉末冶金方法压制成型；
所述减振吸噪功能层选用以下至少一种合金粉末并通过粉末冶金方法压制成型：铁铬钼、AJ-1型铁磁钢、BJ-2和BJ-3型铁铬铝类的导磁合金以及BJ-1型锰铜锌、MC-77型锰铜型合金；
所述导磁功能层由沿圆周方向排列并依次首尾插装连接的导磁功能子层构成；所述减振吸噪功能层亦由沿圆周方向排列并依次首尾插装连接的减振吸噪功能子层构成。
3.如权利要求2所述的开关磁阻电机定子，其特征在于：所述导磁功能子层和所述减振吸噪功能子层之间均分别通过燕尾槽插装连接。
4.一种开关磁阻电机定子，其特征在于：所述定子为内外双层复合结构，并包括位于内层并呈环状的导磁功能层以及环绕所述导磁功能层的减振吸噪功能层；
所述导磁功能层选用铁基、镍基的软磁复合材料粉末或者非晶、纳米晶软磁材料粉末为原料，并通过粉末冶金方法压制成型；
所述减振吸噪功能层选用以下至少一种合金粉末并通过粉末冶金方法压制成型：铁铬钼、AJ-1型铁磁钢、BJ-2和BJ-3型铁铬铝类的导磁合金以及BJ-1型锰铜锌、MC-77型锰铜型合金；
所述减振吸噪功能层包括上环形部分和下环形部分，所述上环形部分和下环形部分对应位置设有缺口；所述导磁功能层也包括上环形部分和下环形部分，所述上环形部分和下环形部分对应位置也设有缺口；所述减振吸噪功能层和所述导磁功能层的上环形部分以及所述减振吸噪功能层和所述导磁功能层的下环形部分结合在一起并通过所述缺口形成多个安装孔，所述导磁功能层还包括数量与所述安装孔相等的绕线齿，所述绕线齿分别通过所述多个安装孔安装定位。
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