CN102856999B - 一种混合转子磁阻电机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电机领域，涉及一种磁阻电机，有效缓解了磁阻电机转矩波动大的问题。本装置包括电机转子和电机定子，电机定子上设有线圈绕组，其特征在于：所述电机转子包括转子铁芯，转子铁芯沿轴向为分段式结构，包括永磁段和凸极段，永磁段转子铁芯柱面上沿圆周方向均匀贴设有若干片状永磁体，凸极段转子铁芯外环周上均匀设有凸极，永磁段和凸极段交替排列。本发明采用凸极段和永磁段混合的电机转子结构，使电机在相同电流下能够产生更大的输出转矩，可以减小电机的体积，降低电机绕组电流和温升，提高效率，延长电机寿命的作用，同时永磁段结构降低了电机的转矩波动，使电机在高转速运行时更平稳，有更小的振动和噪声。

Description

一种混合转子磁阻电机
技术领域
本发明属于电机领域，涉及一种采用混合转子、转矩大、平稳性好的磁阻电机。
技术背景
传统的磁阻电机在定子磁极上设置线圈绕组，转子采用凸极结构，一般转子采用硅钢片制成，转子上不设永磁体。利用转子凸极结构造成磁路的不均匀使电机产生较大的磁阻转矩，电机运行过程中，转矩波动较大。
如中国专利局2011年7月26日公告的CN102118072A号专利文件记载的一种自增速永磁直驱电机，该电机包括电机定子和电机转子；所述电机定子包括设有线槽的定子铁心、嵌入定子铁心线槽内的电枢绕组、定子极靴以及安装于定子极靴表面的永磁体；所述电机转子包括转子铁心和转子凸极；电机定子和电机转子之间设有气隙。该装置在电机定子上设置永磁体结构，转子采用传统的凸极式结构，无法解决转子凸极结构带来的转矩波动大的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对传统磁阻电机转子结构导致转矩波动大的问题，提供一种混合转子的磁阻电机，降低了磁阻电机的转矩波动。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种混合转子磁阻电机，包括电机转子和电机定子，电机定子上设有线圈绕组，所述电机转子包括转子铁芯，转子铁芯沿轴向为分段式结构，包括永磁段和凸极段，永磁段转子铁芯柱面上沿圆周方向均匀贴设有若干片状永磁体，凸极段转子铁芯外环周上均匀设有凸极，永磁段和凸极段交替排列。转子铁芯采用永磁段和凸极段交替排列的结构，永磁段转子铁芯的永磁体结构相对凸极结构厚度小，降低了电机的转矩波动，使电机在高转速运行时更平稳，有更小的振动和噪声。而且永磁体结构使电机在相同的电流下就能达到更大的转矩，可以减小电机的体积，降低电机绕组电流和温升，提高效率，延长电机寿命。
作为优选，所述转子铁芯最两侧的分段均为凸极段。两侧设置凸极段能对中部的永磁段永磁体形成保护。
作为优选，所述各永磁段的永磁体为偶数片，永磁体磁极沿转子铁芯圆周方向交替排列。
作为优选，所述凸极段转子铁芯上的凸极数目与永磁段的永磁体数目相同，凸极与永磁体一一对齐。
作为优选，所述永磁段的永磁体外表面处的外径与凸极段凸极顶面的外径一致。电机转子各段与电机定子之间均能保持较小的气隙。
作为优选，所述永磁段转子铁芯的半径大于凸极段转子铁芯的半径。永磁体的厚度远小于凸极的高度，这也是永磁段能降低转矩波动的主要原因，因此，要保证永磁体外径与凸极的外径一致，需要永磁段转子铁芯的半径大于凸极段转子铁芯的半径。
作为优选，所述转子铁芯各永磁段和凸极段的长度均相同。
作为优选，所述转子铁芯为三段结构，包括两侧两凸极段和中间的永磁段。
本发明采用凸极段和永磁段混合的电机转子结构，使电机在相同电流下能够产生更大的输出转矩，可以减小电机的体积，降低电机绕组电流和温升，提高效率，延长电机寿命的作用，同时永磁段结构降低了电机的转矩波动，使电机在高转速运行时更平稳，有更小的振动和噪声。
附图说明
图1是本发明一种结构示意图。
图2是本发明电机转子结构的示意图。
图3是本发明转子铁芯凸极段结构示意图。
图4是本发明转子铁芯永磁段结构示意图。
图中：1.电机定子，2.转子铁芯，3.凸极，4.永磁体，5.转子轴，23.凸极段，24.永磁段。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
实施例：一种三段混合转子式磁阻电机，如图1所示。本磁阻电机包括电机定子1和电机转子，电机定子1上绕设有线圈绕组。如图2所示，电机转子转子铁芯2，转子铁芯套设在电机轴5上。转子铁芯2与电机定子1对齐。转子铁芯2沿轴向分为等长度的三段，分别为两侧的5凸极段23和中间的永磁段24。如图3所示，转子铁芯2的凸极段23环周上均匀设有矩形齿状的凸极3；如图4所示，转子铁芯2的永磁段24圆周上均匀粘贴设有片状的永磁体4，永磁体的磁极间隔排布。如图1所示，永磁体4的厚度小于凸极3高度，永磁段24的转子铁芯直径大于凸极段23转子铁芯2的直径，而永磁段的永磁体4外表面外径与凸极段的凸极3顶面外径保持一致。各段的凸极数量和永磁体数量相同且一一对齐。单段的凸极或永磁体数量与定子槽数的比值为2:3，本例中单段凸极数量为8。
永磁体的厚度远小于凸极的高度，因此永磁段能有效降低转矩波动，使电机在高转速运行时更平稳，有更小的振动和噪声。而且永磁体结构使电机在相同的电流下就能达到更大的转矩，可以减小电机的体积，降低电机绕组电流和温升，提高效率，延长电机寿命。

Claims (6)

1.一种混合转子磁阻电机，包括电机转子和电机定子，电机定子上设有线圈绕组，其特征在于：所述电机转子包括转子铁芯，转子铁芯沿轴向为分段式结构，包括永磁段和凸极段，永磁段转子铁芯柱面上沿圆周方向均匀贴设有若干片状永磁体，凸极段转子铁芯外环周上均匀设有凸极，永磁段和凸极段交替排列，所述永磁段转子铁芯的半径大于凸极段转子铁芯的半径，永磁体的厚度远小于凸极的高度，所述转子铁芯最两侧的分段均为凸极段。
2.根据权利要求1所述的一种混合转子磁阻电机，其特征在于：所述各永磁段的永磁体为偶数片，永磁体磁极沿转子铁芯圆周方向交替排列。
3.根据权利要求1或2所述的一种混合转子磁阻电机，其特征在于：所述凸极段转子铁芯上的凸极数目与永磁段的永磁体数目相同，凸极与永磁体一一对齐。
4.根据权利要求1所述的一种混合转子磁阻电机，其特征在于：所述永磁段的永磁体外表面处的外径与凸极段凸极顶面的外径一致。
5.根据权利要求1或2或4所述的一种混合转子磁阻电机，其特征在于：所述转子铁芯各永磁段和凸极段的长度均相同。
6.根据权利要求1或2或4所述的一种混合转子磁阻电机，其特征在于：所述转子铁芯为三段结构，包括两侧两凸极段和中间的永磁段。
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新型复合转子永磁磁阻电机设计;赵宇 等;《电机与控制应用》;20071231(第1期);7-10、14 *

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