CN102969850A

CN102969850A - 开关磁阻电机

Info

Publication number: CN102969850A
Application number: CN2011104099116A
Authority: CN
Inventors: 金昶成; 李根洪; 崔昌焕; 裵汉京; 申洪澈
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2013-03-13
Also published as: JP5491484B2; US8754568B2; JP2013055872A; KR20130025141A; US20130057091A1; KR101310529B1

Abstract

本发明在此公开了一种具有双转子结构的开关磁阻电机。通过顺序布置主凸极、第一副凸极和第二副凸极，对应于外转子凸极的外定子凸极形成为E形形状，并且通过顺序布置第一凸极和第二凸极，对应于内转子凸极的内定子凸极形成为具有pi(π)形形状，这样可以减少磁通路径，从而可以防止磁力损失。

Description

开关磁阻电机

相关申请的交叉引用

本申请要求申请号为No.10-2011-0088494，申请日为2011年9月1日，名称为“SWITCHED RELUCTANCE MOTOR(开关磁阻电机)”的韩国专利申请的优先权，其全部内容在此作为参考引入到本申请。

技术领域

本发明涉及一种开关磁阻电机。

背景技术

近来，例如汽车、航空航天、军事、医疗设备等各个行业对电机的需求大大地增加。特别是，由于稀土材料价格的迅速增长，使得使用永磁体的电机成本也出现增长，因而开关磁阻(SR)电机成为感兴趣的一种新选择。

SR电机的驱动原理是利用磁阻转矩使转子旋转，该磁阻转矩根据磁阻的变化而产生。

通常，如图1所示，根据现有技术的开关磁阻电机100包括转子110和定子120。其中，转子110具有多个转子凸极111并且定子120具有多个面对转子凸极111的定子凸极121，而线圈130围绕定子凸极121缠绕。

进一步地，转子110仅配置有铁芯而没有任何类型的励磁装置，例如，绕组线圈或者永磁体。

因此，当外界电流流过线圈130时，通过由线圈130产生的磁力产生将转子110朝向线圈130移动的磁阻转矩，这样转子110朝磁路中磁阻最小的方向旋转。

但是，由于磁通路径穿过定子120和转子110，可能会引起现有技术中的开关磁阻电机100出现铁芯损耗的现象。

发明内容

本发明致力于提供一种开关磁阻电机，该开关磁阻电机具有双转子结构，并且通过对应于内转子和外转子的定子铁芯的结构改变减少磁通路径，从而降低铁芯损耗并且通过插入磁铁加倍运行的效率。

根据本发明的优选实施方式的开关磁阻电机，该开关磁阻电机包括外转子、内转子和定子铁芯，其中外转子包括沿环形内周面等距离形成的多个外转子凸极；内转子容纳于外转子的内部并且包括多个在沿环形外周面等距离形成的多个内转子凸极；定子铁芯形成在外转子和内转子之间并包括多个外定子凸极和内定子凸极，每个所述外定子凸极包括主凸极、第一副凸极和第二副凸极，所述主凸极、第一副凸极和第二副凸极对应于所述外转子凸极并且沿所述定子铁芯的外周面顺序形成，每个所述内定子凸极包括第一凸极和第二凸极，所述第一凸极和第二凸极对应于所述内转子凸极并且沿所述定子铁芯的内周面顺序形成，其中每一个线圈都是围绕所述主凸极、第一凸极和第二凸极缠绕。

所述外定子凸极的第一副凸极和第二副凸极与所述内定子凸极的第一凸极和第二凸极可在相互面对的方向上彼此对应地布置。开关磁阻电机还可以包括支撑材料，该支撑材料形成在构成所述内定子凸极的第一凸极和第二凸极之间以及形成在所述多个内定子凸极之间。

支撑材料可以是非磁性材料或者绝缘材料。

开关磁阻电机还可以包括冷却管道，该冷却管道插入支撑材料并且布置在多个内定子凸极之间。

开关磁阻电机还可以包括隔音材料，该隔音材料形成在多个等距离形成的外转子凸极之间。

构成外定子凸极的主凸极在周向方向上可以具有比第一副凸极和第二副凸极更宽的宽度。

开关磁阻电机还可以包括磁体，该磁体插入到将构成所述内定子凸极的所述第一凸极和第二凸极连接在一起的环形定子铁芯中。

根据本发明的另一优选实施方式的开关磁阻电机，该开关磁阻电机包括外转子、内转子和定子铁芯，其中外转子包括沿环形内周面等距离形成的多个外转子凸极；内转子容纳于外转子的内部并且包括沿环形外周面等距离形成的多个内转子凸极；该定子铁芯形成在所述外转子和所述内转子之间并包括多个外定子凸极和内定子凸极，每个所述外定子凸极包括主凸极、第一副凸极和第二副凸极，所述主凸极、第一副凸极和第二副凸极对应于所述外转子凸极并且沿所述定子铁芯的外周面顺序形成，每个所述内定子凸极包括第一凸极和第二凸极，所述第一凸极和第二凸极对应于所述内转子凸极并且沿所述定子铁芯的内周面顺序形成，其中每一个线圈围绕所述第一副凸极和第二副凸极以及所述第一凸极和第二凸极缠绕。

所述外定子凸极的第一副凸极和第二副凸极与所述内定子凸极的第一凸极和第二凸极可在相互面对的方向上彼此对应地布置。

开关磁阻电机还可以包括支撑材料，该支撑材料形成在构成所述内定子凸极的第一凸极和第二凸极之间以及形成在所述多个内定子凸极之间。

支撑材料可以是非磁性材料或者绝缘材料。

附图说明

图1是根据现有技术的开关磁阻电机的横截面示意图；

图2A和图2B是根据本发明的优选实施方式的开关磁阻电机的横截面示意图；

图3是根据本发明的另一个优选实施方式的开关磁阻电机的横截面示意图，其中线圈绕组的位置改变；

图4是显示根据本发明的优选实施方式的开关磁阻电机在运行时的磁通路径的横截面示意图；

图5是显示根据开关磁阻电机在图4所示的运行之后运行的磁通路径的横截面示意图；

图6是包括隔音材料的图2所示的开关磁阻电机的改进示例的横截面示意图；

图7A和图7B根据本发明的优选实施方式的具有磁铁的开关磁阻电机的横截面示意图；

图8是显示根据图7所示的开关磁阻电机运行的磁通路径的横截面示意图；

图9是显示根据开关磁阻电机在图8所示的运行之后运行的磁通路径的横截面示意图；

图10是图示了根据本发明的优选实施方式的开关磁阻电机使用磁体时的相位差和转矩特征的曲线图。

具体实施方式

本发明的各种特征和优点将通过下面结合附图的描述而更为清楚。

在本说明书和权利要求书中使用的措辞和术语并不限于其典型意义或者字典定义，而应基于一定的规则解释为具有与本发明的技术领域相关的意义或者概念，该规则基于发明者可以合理地确定所述术语的概念，以最合理的描述他/她用来实施本发明的最佳方式。

本发明的上述以及其它目的、特征和优点将通过下面结合附图的详细描述而得以更清楚地理解。在说明书中，全部附图的部件添加了附图标记，应该注意的是，即使部件出现在不同的附图中，相同的附图标记表示相同的部件。此外，措词“第一”、“第二”、“一表面”和“另一表面”等可以用来区分各种部件，但是该部件不受限于所述措词。在对本发明进行描述时，为避免使本发明的主旨不清楚，相关的已知功能或者结构的详细描述将省略。

以下，将参考附图来详细地说明本发明的优选实施方式。

图2A和图2B是根据本发明的优选实施方式的开关磁阻电机的横截面示意图；图3是根据本发明的另一优选实施方式的开关磁阻电机的横截面示意图，其中线圈33的绕组改变了位置；图4示出了根据本发明的优选实施方式的开关磁阻电机运行时的磁通路径的横截面示意图；图5示出了根据图4运行之后的开关磁阻电机运行的磁通路径的横截面示意图。

根据本发明的优选实施方式的开关磁阻电机包括外转子20、内转子10和定子铁芯30，其中外转子20包括多个沿环形内周面等距离形成的外转子凸极21，内转子10容纳于外转子20的内部并且包括沿外转子20的环形外周面等距离形成的多个内转子凸极11，定子铁芯30形成为与外转子20和内转子10之间的每一个外转子20和内转子10都面对并且包括多个外定子凸极31和内定子凸极32，其中外定子凸极31的每一个包括对应于外转子凸极21的主凸极31a、第一副凸极31b和第二副凸极31c，并且该主凸极31a、第一副凸极31b和第二副凸极31c相继地沿着外定子凸极31的外周面形成，内定子凸极32的每一个包括对应于内转子凸极11的第一凸极32a和第二凸极32b，并且第一凸极32a和第二凸极32b相继地沿着外定子凸极31的内周面形成，其中每一个线圈33围绕主凸极31a、第一凸极32a和第二凸极32b缠绕。

根据本发明的优选实施方式的开关磁阻电机具有双转子结构，其包括外转子20、内转子10和定子铁芯20，其中外转子20是外部的转子，内转子10是内部的转子，定子铁芯形成在外转子20和内转子10之间。定子铁芯30具有与内转子10和外转子20的形状相对应的形状，并且通常是环形形状。环形定子铁芯30的外周面和内周面的每一个具有多个外定子凸极31和内定子凸极32，多个外定子凸极31和内定子凸极32的每一个与外转子20的凸极以及内转子10的凸极相对应。

如图2A和2B所示，外转子20包括多个沿内周面等距离形成的外转子凸极21。外转子20，其是在外侧形成的外转子并且转动，包括等距离向内形成的外转子凸极21从而对应于将在下面描述的形成在定子铁芯30上的外定子凸极31。在此结构中，外转子凸极21形成为面对外定子凸极31。然而电流是按照A相、B相和C相的顺序供应给绕组线圈33以电激励A相绕组部分31A、B相绕组部分31B和C相绕组部分31C，从而外转子20转动。

内转子10容纳于外转子20的内部并且设置为可转动。内转子10包括沿外周面突出的多个内转子凸极11。内转子10，其是在内侧形成的内转子，包括等距离形成的内转子凸极11从而对应于将在下面描述的定子铁芯30上的内定子凸极32。在此结构中，内转子凸极11形成为面对内定子凸极32。然而电流是按照A相、B相和C相的顺序供应给绕组线圈33以电激励A相绕组部分32A、B相绕组部分32B和C相绕组部分32C，从而内转子10转动。

定子铁芯30形成在外转子20和内转子10之间。考虑到外转子20和内转子10具有圆形的外形的情形，定子铁芯30也应该具有环形的形状从而对应于外转子20和内转子10的圆形外形。然而，对于本领域技术人员来说，很明显地可以采用合适的设计变化从而使得定子铁芯30具有对应于内转子10和外转子20的形状。定子铁芯30具有外定子凸极31和内定子凸极32，外定子凸极31和内定子凸极32的每一个分别对应于形成在外转子20和内转子10上的外转子凸极21和内转子凸极11的每一个。

多个外定子凸极31等距离地形成从而在定子铁芯30的外周面上向外突出并且形成为与外转子凸极21对应，其中外转子凸极21形成为从外转子20的内周面突出。配置有主凸极31a，第一副凸极31b和第二副凸极31c的外定子凸极31包括在一个方向上顺序形成的主凸极31a、第一副凸极31b和第二副凸极31c(根据本发明的优选实施方式，外定子凸极单元是基于图2所示的情形生成，即主凸极、第一副凸极和第二副凸极沿着逆时针方向顺序形成)。主凸极31a在圆周方向具有比第一副凸极31b和第二副凸极31c更宽的宽度，从而二等分通过向绕线线圈33施加电流而产生的磁通量并且使其流动。例如，主凸极31a具有两倍于第一副凸极31b和第二副凸极31c的宽度。多个如上所述形成的外定子凸极31可按顺序排列在定子铁芯30上。如图1所示，外定子凸极31的单元结构具有英语字母“E”的形状。线圈33可以只围绕主凸极31a缠绕或者只围绕第一副凸极31b和第二副凸极31c而不围绕主凸极31a缠绕。

多个内定子凸极32等距离地形成从而在定子铁芯30的内周面上向内突出并且形成为与内转子凸极11对应，其中内转子凸极11形成为从内转子10的外周面向外突出。配置有第一凸极32a和第二凸极32b的内定子凸极32通常与定子铁芯30共同形成pi(π)形形状，其中第一凸极32a和第二凸极32b连接于定子铁芯30。第一凸极32a和第二凸极32b形成为彼此间隔分开并且在定子铁芯30上相互平行以减少磁通路径，以下将述及，从而能够减少铁芯损耗。

如图2A和2B所示，根据本发明的优选实施方式，形成在环形定子铁芯30上的外定子凸极31和内定子凸极32形成在彼此相互面对的方向。特别地，外定子凸极31的第一副凸极31b和第二副凸极31c和内定子凸极32的第一凸极32a和第二凸极32b可以形成在同一条线上，但是形成在彼此相对的反方向上。由于是这种结构，以下将述及的磁铁60在插入的结构中，磁铁60能够有效地布置在磁通路径中，磁通路径由为了转动外转子20而施加的电流形成以及由为了转动内转子10而施加的电流形成。通过这样的布置，磁铁60形成在磁通路径中，从而可以防止磁力的损失并且同时利用全部的磁铁60。

如图2A所示，支撑材料40可填充在构成内定子凸极32的第一凸极32a和第二凸极32b之间以及在多个内定子凸极32之间。支撑材料40可以是非磁性材料或者绝缘材料并且形成在多个内定子凸极32之间，从而可以改善定子的强度。另外，还可以降低电机驱动期间的振动和噪音。另外，如图2B所示，支撑材料40a还可以形成在外定子凸极31之间。

如图2A所示，冷却管道41还能够以插入到支撑材料40中的方式形成，从而发散由于电机的高速运行产生的高热量。冷却管道41可以形成在内定子凸极32单元之间并且作为水可以在其中流动的水冷管道使用。另外，对于本领域技术人员来说，显而易见的可以进行设计改变从而将用于冷却高温的各种材料用作形成冷却管道41的内部部分的材料。另外，如图2B所示，冷却管道41还可以形成在支撑材料40a之间，该支撑材料40a形成在外定子凸极31之间。

图4和图5图示的是，当电流施加到根据本发明的优选实施方式的开关磁阻电机时而形成的磁通量流动路径。

如图4所示，为了转动外转子20，A相绕组部分31A，其是第一相并包括缠绕在定子铁芯30的外定子凸极31的主凸极31a上的线圈33，通过施加电流对该A相绕组部分31A进行激励，从而产生磁通并在主凸极31a中二等分磁通。然后，二等分的磁通通过外转子20的凸极在其临近的两侧的外定子凸极31的副凸极中流过，即分别流过B相绕组部分31B的第一副凸极31b和A相绕组部分31A的第二副凸极31c。这里，外定子凸极31单元是基于这样的情况，即其中每一相的线圈围绕每一相的绕组部分的主凸极31a缠绕，第一副凸极31b和第二副凸极31c沿着逆时针方向顺序形成，如图4的截面图所示。

类似地，A’相绕组部分31A’，其是第一相，形成在A相绕组部分31A的相对侧，并包括缠绕在外定子凸极31的主凸极31a的线圈33，通过施加电流对其进行激励，从而产生磁通，在A’相绕组部分31A的主凸极31a中二等分磁通。然后，二等分的磁通通过外转子凸极21在其临近的两侧的外定子凸极31的副凸极中流过，即分别流过B’相绕组部分31B’的第一副凸极31b和A’相绕组部分31A’的第二副凸极31c。

同时，为了转动内转子10，当包括在其周围缠绕的线圈33的定子铁芯30的内定子凸极32被施加电流激励，从而产生磁通时，磁通从A相绕组部分32A的第二凸极32b流向面向该第二凸极32b的远端的内转子凸极11，其中A相绕组部分32A是包括在其上缠绕线圈33的内定子凸极32。然后，磁通顺序通过与内转子凸极11相邻的另一内转子凸极11以及面向该另一个内转子凸极11并包括在其上缠绕线圈的第一凸极32a，并且之后流入将第一凸极32a和第二凸极32b相互连接的的环形定子铁芯30，从而使得相对于现有技术中的情况，实现A相绕组32A的更短的磁通路径。

类似地，当向形成在A相绕组部分32A的对面的A’相绕组部分32A’施加电流时，磁通从包括缠绕在其上的线圈33的A’相绕组部分32A’的第一凸极32a流到面对该第一凸极32a的内转子凸极11。然后，磁通顺序通过与所述内转子凸极11相邻的另一内转子凸极11以及面向该另一个内转子凸极11且包括在其上缠绕的线圈的第二凸极32b，并且之后流入将第一凸极32a和第二凸极32b相互连接的环形定子铁芯30，从而使得相对于现有技术中的情况，实现A’相绕组部分32A’的更短的磁通路径。

图5示出了图4之后的B相绕组部分31B施加电流激励之后的磁通的流动，其中B相绕组部分31B是临近的外定子凸极31。由于其技术原理与图4的相同，将省略其详细描述。当通过此原理施加电流的时候，可以改变磁阻，从而驱动磁阻电机。

图6给出了在外转子20上等距离形成的外转子凸极21之间形成的隔音材料50的视图。隔音材料50形成在外转子20的外转子凸极21之间，从而可以在电机运行的期间降低振动和噪音。隔音材料50可以是通常的绝缘材料。然而，隔音材料并不限于此，其可以是任何的非导电材料只要能够布置在外转子凸极21之间。

图7A和图7B示出了磁铁60插入根据本发明的另一优选实施方式的开关磁阻电机的定子铁芯30的结构，此结构在施加电流的情况下可以达到加倍的效果。如图7A和7B所示和前面的描述，支撑材料40和40a可形成在定子铁芯的内定子凸极32之间或者外定子凸极31之间，并且每一个冷却管道41和41a可形成在每一个支撑材料40和40a中。

根据本发明的另一优选实施方式的开关磁阻电机包括外转子20、内转子10和定子铁芯30，其中外转子20包括沿环形内周面等距离形成的多个外转子凸极21，内转子10容纳于外转子20的内部并且包括沿环形外周面等距离形成的多个内转子凸极11，定子铁芯30形成为与外转子20和内转子10之间的每一个外转子20和内转子10都面对并且包括多个外定子凸极31和内定子凸极32，其中外定子凸极31的每一个包括对应于外转子凸极21的主凸极31a，第一副凸极31b和第二副凸极31c并且从而沿着其外周面顺序形成，内定子凸极32的每一个包括对应于内转子凸极11的第一凸极32a和第二凸极32b并且从而沿着其内周面顺序形成，其中每一个线圈33围绕第一副凸极31a和第二副凸极31b以及第一凸极32a和第二凸极32b缠绕。

然而，与前面描述的本发明的优选实施方式的开关磁阻电机相重复的配置部分的描述将省略。

这里，作为磁铁60，可以是铁氧体永磁体、稀土永磁体或者Alico永磁体。特别地，若是稀土永磁体则是SmCo磁体和NdFeB磁体。SmCo磁体的优点是其具有高的剩余磁感应强度、高的矫顽力(coercive force)、高的能量产生和温度系数诸如去磁曲线，而NdFeB磁体的优点是其剩余磁感应强度和矫顽力比SmCo的要高。

特别地，如图10所示，可以看到根据磁铁60插入的情况下的相位角度的转矩特性(曲线B和C)相比于根据磁铁60未插入的情况下的相位角度的转矩特性(曲线A)有很大的改善。更具体地，在Y轴上的转矩特性的正值和负值表明根据在向前方向和相反方向(即每一个转子的转动方向)上的模拟结果的转矩值。根据磁铁60的类型，在NdFeB即稀土永磁体的情况下，曲线C示出了根据相位角度的转矩值，并且在铁氧体永磁体的情况下，曲线B示出了根据相位角度的转矩值。从图10的曲线可以看出在插入磁铁60的曲线B和C中根据相位角度的转矩特性相比于没有插入磁铁60的曲线A得到很大的改善。

磁铁60插入连接在第一凸极32a和第二凸极32b之间的环形定子铁芯30中，其中第一凸极32a和第二凸极32b构成内定子凸极32。磁铁60形成在第一凸极32a和第二凸极32b之间，从而当磁通流入连接在如上所述的第一凸极32a和第二凸极32b之间的定子铁芯30时，由于磁铁60的插入使得磁通产生的磁力相对增加。类似地，同样的磁铁60插入二等分的磁通路径中和主凸极31a中并且流过外定子凸极31，从而可以得到相同的效果。

更具体地，结合如图8和9所示具有双转子结构并包括插入其中的磁铁60的开关磁阻电机在施加电流激励情况下的磁通的流动，将给出详细的描述。

如图8所示，为了转动外转子20，当包括在定子铁芯30的外定子凸极31周围缠绕的线圈33的A相绕组部分31A，即第一相，被施加电流激励从而产生磁通时，磁通在主凸极31a中被二等分。然后，二等分的磁通通过外转子20的凸极在其临近的两侧的外定子凸极31的副凸极中流过，即分别流过B相绕组部分31B的第一副凸极31b和A相绕组部分31A的第二副凸极31c。然后，磁通流入连接到A相绕组部分31A的定子铁芯30的连接部分中。当磁通从B相绕组部分31B的第一副凸极31b流入到与其相连的环形定子铁芯30的时候，因为磁体60插入到磁通的路径中而使磁力增加。类似地，磁体60布置在磁通的路径上，此磁通路径是从A相绕组部分31A的第二副凸极31c流到与其连接的定子铁芯30，从而可以得到增加的磁力。

类似地，当形成在A相绕组部分32A的对面并包括缠绕在外定子凸极31的主凸极31a上的线圈33的A’相绕组部分32A’，即第一相，施加有电流激励时，产生的磁通在主凸极31a中被二等分。然后，二等分的磁通通过外转子凸极21在其临近的两侧的外定子凸极31的副凸极中流过，即分别流过B’相绕组部分31B’的第一副凸极31b和A’相绕组部分31A’的第二副凸极31c。此时，每一个磁体60插入布置在磁通的路径上，从而可以获得增大的磁力。

同时，为了转动内转子10，当转子铁芯30的内定子凸极32被施加到其上的电流激励时，从而产生磁通，磁通从A相绕组部分32A的第二凸极32b，即包括在其周围缠绕的线圈33的内定子凸极32，流到面向第二凸极32b的内转子凸极11。然后，磁通顺序通过与所述内转子凸极11相邻的另一内转子凸极11以及面向所述另一个内转子凸极11的第一凸极32a，该第一凸极32a包括在其上缠绕的线圈，并且之后流入连接第一凸极32a和第二凸极32b的环形定子铁芯30中，从而使得相对于现有技术中的情况，实现更短的磁通路径。在此情况下，磁通在将第一凸极32a和第二凸极32b相互连接的的环形定子铁芯30中流动并且磁铁60布置在磁通路径上，从而在施加相同的电流的时候可以得到相对较大的磁力。

类似地，磁通从形成在A相绕组部分32A的相对侧的内定子凸极32的A’相绕组部分32A’的第一凸极32a(该第一凸极32a包括缠绕在其上的线圈33)流到面对该第一凸极32a的内转子凸极11。然后，磁通顺序通过与内转子凸极11相邻的另一内转子凸极11以及面向该另一个内转子凸极11的第二凸极32b，该第二凸极32b包括在其上缠绕的线圈，并且之后流过布置在连接第一凸极32a和第二凸极32b的环形定子铁芯30中的磁铁60，从而使得相对于现有技术中的情况，在施加相同的电流时，可以实现更短的磁通路径和获得相对更大的磁力。

图9示出了图8之后的B相绕组部分31B，即内定子凸极32施加电流激励之后的磁通的流动情况，类似于B相绕组部分31B，即临近的外定子凸极31施加电流激励之后的磁通的流动的情况。由于其技术原理与图8的相同，将省略对其的详细描述。当通过此原理施加电流的时候，可以改变磁阻，从而驱动开关磁阻电机。

根据本发明的另一优选实施方式的具有双转子结构的开关磁阻电机包括6个外定子凸极31和6个内定子凸极32，如图2-图9所示，外定子凸极31沿着环形定子铁芯的周向方向向外突出并且等距离形成，内定子凸极32沿着环形定子铁芯的周向向内突出。这里，线圈33缠绕外定子凸极31的主凸极31a和内定子凸极32的第一凸极32a和第二凸极32b以形成三相绕组。在外定子凸极31的情况中，线圈33还只围绕第一副凸极31b和第二副凸极31c而不围绕主凸极31a缠绕。等距离形成10个外转子凸极21从而对应于外定子凸极31，并且等距离形成10个外转子凸极11从而对应于内定子凸极32。这里，外定子凸极31单元是基于这样的情况的，其中主凸极31a、第一副凸极31b和第二副凸极31c沿着图2的横截面的逆时针方向顺序形成。另外，内定子凸极32的数量是基于由第一凸极32a和第二凸极32b构成的单个内定子凸极32的个数。

根据本发明的优选实施方式，对应于形成在具有双转子结构、包括内转子和外转子的开关磁阻电机的内转子和外转子上的每一个凸极的环形定子铁芯的凸极结构可以改变从而减少磁通路径，这样可以防止磁力损失，从而可以有效地驱动电机。

另外，通过对应于形成在内转子上的凸极的定子铁芯的pi(π)形形状的内转子凸极结构，可以降低磁通路径，从而可以降低铁芯损耗。

进一步地，通过对应于形成在外转子上的凸极的定子铁芯的E形形状的外定子凸极结构，可以降低磁通路径，从而可以降低磁力的损失。

另外，外定子凸极形成为这样的结构，其包括主凸极和副凸极，并且在周向方向主凸极具有比副凸极宽的宽度。因此，在主凸极中将磁通二等分从而通过临近主凸极的每一个副凸极形成短的磁通路径，以防止磁力损失，从而可以降低磁力的损失。

进一步地，非磁性材料的支撑材料形成于在内转子上形成的内转子凸极之间，从而可以改善电机结构的强度并且降低电机驱动期间的噪音和振动。

另外，隔音材料形成在外转子的凸极之间，从而可以防止电机驱动期间的噪音。

进一步地，线圈缠绕于各个外转子铁芯的主凸极或者副凸极，从而可以根据需要改变线圈的绕向(turn)结构。

另外，各个磁铁形成在定子铁芯上并分布于这样的点上，即外定子铁芯的磁通路径通过该点并且内定子铁芯的磁通路径通过该点，这样在具有双转子结构的开关磁阻电机驱动期间，所有的磁铁都形成转矩部件，从而可以有效地利用磁铁。

虽然出于解释的目的已经公开了本发明的优选实施方式，但该优选实施方式用于具体说明本发明，因而根据本发明的开关磁阻电机并不限于此，在不脱离附属权利要求所公开的本发明的范围和精神情况下，本领域技术人员可以做出各种修改、增加和替代。

因此，这些修改、增加和替换也应该理解为落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种开关磁阻电机，该开关磁阻电机包括：

外转子，该外转子包括沿该外转子的环形内周面等距离形成的多个外转子凸极；

内转子，该内转子容纳于所述外转子的内部并包括沿该内转子的环形外周面等距离形成的多个内转子凸极；

定子铁芯，该定子铁芯形成在所述外转子和所述内转子之间并包括多个外定子凸极和多个内定子凸极，每个所述外定子凸极包括主凸极、第一副凸极和第二副凸极，所述主凸极、第一副凸极和第二副凸极对应于所述外转子凸极并且沿所述定子铁芯的外周面顺序形成，每个所述内定子凸极包括第一凸极和第二凸极，所述第一凸极和第二凸极对应于所述内转子凸极并且沿所述定子铁芯的内周面顺序形成，

其中：每一个线圈都是围绕所述主凸极、第一凸极和第二凸极缠绕。

2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机，其中，所述外定子凸极的第一副凸极和第二副凸极与所述内定子凸极的第一凸极和第二凸极在相互面对的方向上彼此对应地布置。

3.根据权利要求1所述的开关磁阻电机，其中，该开关磁阻电机还包括支撑材料，该支撑材料形成在构成所述内定子凸极的第一凸极和第二凸极之间以及形成在所述多个内定子凸极之间。

4.根据权利要求3所述的开关磁阻电机，其中，所述支撑材料为非磁性材料或者绝缘材料。

5.根据权利要求3所述的开关磁阻电机，其中，该开关磁阻电机还包括冷却管道，该冷却管道插入所述支撑材料中并布置在所述多个内定子凸极之间。

6.根据权利要求1所述的开关磁阻电机，其中，该开关磁阻电机还包括隔音材料，该隔音材料形成在所述多个等距离形成的外转子凸极之间。

7.根据权利要求1所述的开关磁阻电机，其中，构成所述外定子凸极的所述主凸极在周向方向上具有比所述第一副凸极和第二副凸极更宽的宽度。

8.根据权利要求2所述的开关磁阻电机，其中，该开关磁阻电机还包括磁体，该磁体插入到将构成所述内定子凸极的所述第一凸极和第二凸极彼此连接在一起的环形定子铁芯中。

9.一种开关磁阻电机，该开关磁阻电机包括：

其中：每一个线圈都是围绕所述第一副凸极和第二副凸极以及所述第一凸极和第二凸极缠绕。

10.根据权利要求9所述的开关磁阻电机，其中：所述外定子凸极的第一副凸极和第二副凸极与所述内定子凸极的第一凸极和第二凸极在相互面对的方向上彼此对应地布置。

11.根据权利要求9所述的开关磁阻电机，其中，该开关磁阻电机还包括支撑材料，该支撑材料形成在构成所述内定子凸极的第一凸极和第二凸极之间以及形成在所述多个内定子凸极之间。

12.根据权利要求11所述的开关磁阻电机，其中，所述支撑材料为非磁性材料或者绝缘材料。

13.根据权利要求11所述的开关磁阻电机，其中，该开关磁阻电机还包括冷却管道，该冷却管道插入所述支撑材料中并布置在所述多个内定子凸极之间。

14.根据权利要求9所述的开关磁阻电机，其中，该开关磁阻电机还包括隔音材料，该隔音材料形成在所述多个等距离形成的外转子凸极之间。

15.根据权利要求9所述的开关磁阻电机，其中，构成所述外定子凸极的所述主凸极在周向方向上具有比所述第一副凸极和第二副凸极更宽的宽度。

16.根据权利要求10所述的开关磁阻电机，其中，该开关磁阻电机还包括磁体，该磁体插入到将构成所述内定子凸极的所述第一凸极和第二凸极彼此连接在一起的环形定子铁芯中。