CN102364845A - U型开关磁阻电动机 - Google Patents

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樊新路
连恩光
廖流洲
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Abstract

一种U型开关磁阻电动机，它包括定子、转子和边盖，定子中相对的凸极上分别设有绕组，径向相对极的绕组串联成一相，两绕组各连接一开关和二极管分别连接电源的正负极，定子由隔磁体、中心轴、位置板和U型凸极构成，中心轴嵌入隔磁体中心，位置板安装在隔磁体上，四组U型凸极均匀地嵌入隔磁体，U型凸极具有相对的凸极它起动电流小，转矩大，续航长，应用于电动自行车及电动摩托车。

Description

U型开关磁阻电动机
技术领域
本发明涉及一种电动机，尤其是指一种开关磁阻电动机。
背景技术
我国现行电动自行车及电动摩托车都是采用永磁无刷直流电动机，此电机驱动系统具有良好的控制特性，但存在的缺点是：由于采用永磁磁铁，在高温大电流下容易产生退磁，从而使电机功率和效率逐渐降低；同时由于永磁磁铁的主要材料是钕铁錋，钕铁錋是战略物资，目前价格陡升。本申请第一发明人曾发明一种“开关磁阻电动机”(中国，公告号CN201577013U，公告日2010年9月8日)，它包括定子和转子，所述定子为中空柱状体结构，在柱状体的内部设有多组相对设置的凸极，所述相对的凸极上分别设有绕组，径向相对极的绕组串联成一相，两绕组各连接一开关和二极管分别连接电源的正负极，所述定子包括多组相背设置的凸极，所述定子两端设有端盖，所述端盖设有保持定子和转子同心度的凸起支耳。本实用新型的开关磁阻电机不仅效率高，而且在很宽的功率和转速范围内都能保持高效率，方便的满足不同运行特性的要求，而且无论电机还是功率变换器都十分坚固可靠，无需或很少需要维护，适用于各种恶劣、高温环境，具有良好的适应性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种U型开关磁阻电动机，它起动电流小，转矩大，续航长，应用于电动自行车及电动摩托车。
为达到上述目的，本发明采取的解决方案是：一种U型开关磁阻电动机，它包括定子、转子和边盖，定子中相对的凸极上分别设有绕组，径向相对极的绕组串联成一相，两绕组各连接一开关和二极管分别连接电源的正负极，定子由隔磁体、中心轴、位置板和U型凸极构成，中心轴嵌入隔磁体中心，位置板安装在隔磁体上，四组U型凸极均匀地嵌入隔磁体，U型凸极具有相对的凸极。
该U型开关磁阻电动机的定子结构与CN201577013U的不一样，利用U型凸极，采用短磁路，减小了铜损和铁损，不仅效率高，而且在很宽的功率和转速范围内都保持高效率。这种特性对电动自行车及电动摩托车的运行状况尤其适合，有利于提高电动自行车及电动摩托车的行驶里程。它很容易通过采用适当的控制策略和系统满足电动自行车及电动摩托车四象限运行的要求，并且还能在高速运行区域保持强有力的制动能力。它具有很好的散热特性，从而能以小的体积取得较大的输出功率，减小电机体积和重量。它通过调整开通角和关断角，完全可以达到永磁无刷直流电动机驱动系统所具有的良好的控制特性，并且这是一种纯逻辑的控制方式，很容易智能化，从而能通过重新编程或替换电路元件，方便地满足各种运行特性的要求。它起动电流小，转矩大，续航长，应用于电动自行车及电动摩托车。
附图说明
图1是本实施例的外形结构示意图。
图2是定子和转子组件结构示意图。
图3是定子结构示意图。
图4是隔磁体结构示意图。
图5是U型硅钢片定子结构示意图。
图6是位置板结构示意图。
图7是转子结构示意图。
图8是边盖结构示意图。
图中：1、定子，2、转子，3、边盖，4、U型凸极，5、绕组，6、隔磁体，7、中心轴，8、位置板，9、端盖，10、轮毂。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明再作描述。
参见图1-图8，一种U型开关磁阻电动机，它包括定子1、转子2和边盖3，定子中相对的凸极分别设有绕组5，径向相邻极的绕组5串联成一相，两绕组5各连接开关S1、二极管D2和开关S2、二极管D1分别连接电源的正负极，定子1由隔磁体6、中心轴7、位置板8和U型凸极4构成，中心轴7嵌入隔磁体6中心，位置板8安装在隔磁体6上，四组U型凸极4均匀地嵌入隔磁体6，U型凸极4具有相对的凸极。
参见图7，所述的转子2内设有十四个凸极，两边设有端盖9和与轮胎连接的轮毂10。
参见图3和图7，所述的定子1和/或转子2为硅钢片叠压而成。
该U型开关磁阻电动机使用时，由于转子上既无绕组也无永磁体，相对定子的U型极上分别设有绕组，径向相邻极的绕组串联成一相，其运行原理遵循磁阻最小原理——磁通总要沿磁阻电波的路径闭合，因磁场扭曲而产生切向磁拉力，当转子凸极与定子凸极错位时，气隙大磁阻大；一但定子磁极绕组通电，就会形成对转子凸起的磁拉力，使气隙变小——磁路磁阻变小，顺序给定子对应的凸极上绕组通电或断电，则转子便连续转动起来。当主开关S1、S2导通时，绕组从直流电源吸收电能；当主开关S1、S2关断时，绕组电流通过续流二极管D1、D2将剩余能量回馈给电源。
以上所述仅为本发明创造的优选实施例，关非因此限制本发明创造的保护范围。凡是利用本发明创造内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术，均同理包括在本发明创造专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种U型开关磁阻电动机，它包括定子(1)、转子(2)和边盖(3)，定子中相对的凸极分别设有绕组(5)，径向相邻极的绕组(5)串联成一相，两绕组(5)各连接一个开关和一个二极管分别连接电源的正负极，其特征是：定子(1)由隔磁体(6)、中心轴(7)、位置板(8)和U型凸极(4)构成，中心轴(7)嵌入隔磁体(6)中心，位置板(8)安装在隔磁体(6)上，四组U型凸极(4)均匀地嵌入隔磁体(6)，U型凸极(4)具有相对的凸极。
2.根据权利要求1所述的U型开关磁阻电动机，其特征是：所述的转子(2)内设有十四个凸极，两边设有端盖(9)和与轮胎连接的轮毂(10)。
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