CN103151857A

CN103151857A - 开关磁阻电机

Info

Publication number: CN103151857A
Application number: CN2013100446107A
Authority: CN
Inventors: 韦忠朝; 孙建波; 盛超; 宋社民
Original assignee: 宋社民
Priority date: 2013-02-02
Filing date: 2013-02-02
Publication date: 2013-06-12

Abstract

本发明公开了一种开关磁阻电机，包括有定子，在定子内嵌设有能相对定子转动的转子，定子包括有绝缘定子骨架，在绝缘定子骨架内壁上均布有多个向内凸出的绕线支架，相邻两个绕线支架之间设有足够让绕组下线的间隙，在绕线支架上绕设有定子线圈，在间隙后侧设有能封闭间隙从而减少转子旋转时产生风噪的槽口封闭件，在转子上设有能减少转子旋转时产生风噪的非导磁降噪元件，在绕线支架内设有用于放置定子铁芯的槽体，在槽体内设有定子铁芯，在电机壳体上设有能检测电机壳体内温度从而控制转子转动的温度控制装置。本发明的目的是提供一种结构简单，能减少绕线过程中导线漆膜损坏，噪音少，温度可调的开关磁阻电机。

Description

开关磁阻电机

技术领域

本发明涉及开关磁阻电机。

背景技术

开关磁阻电机驱动系统Switched Reluctance Drives，简称SRD是二十世纪八十年代初随着电力电子、微处理器和控制技术的迅猛发展而发展起来的一种新型调速驱动系统，具有结构简单、无需永磁材料、可在宽广的调速范围和恒功率范围内高效运行、系统可靠性高、甚至可缺相运行等突出优点，成为交流电机调速系统、直流电机调速系统和无刷直流电机调速系统的强有力的竞争者，引起各国学者和企业界的广泛关注。目前开关磁阻电机的应用和发展取得了明显的进步，开关磁阻电机已成功地应用于电动车驱动、通用工业、家用电器纺织机械、航空航天、可再生能源发电、飞轮储能等各个领域，功率范围从10W到5MW，最高转速高达100000r/min。

现有的开关磁阻电机存在以下缺点：

1、结构相对比较复杂，定子绕线相对比较麻烦，而且绝缘性不佳，绕线过程中导线漆膜容易损坏；

2、噪声比较大，由于定子和转子设计上的缺陷，电机在高速运动的过程中会产生较大的风噪；

3、现有的开关磁阻电机在运转过程中由于转子高速转动，电机内温度会不断升高，这会影响到电机的工作效率甚至造成电机的损坏，现有的开关磁阻电机不能进行不同工作状态的温度控制。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种结构简单，能减少绕线过程中导线漆膜损坏，噪音少，温度可调的开关磁阻电机。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案：

开关磁阻电机，包括有固定设置在电机壳体内的定子，在所述定子内嵌设有能相对定子转动的转子，其特征在于：所述的定子包括有绝缘定子骨架，在所述的绝缘定子骨架内壁上均布有多个向内凸出的绕线支架，相邻两个绕线支架之间设有足够让绕组下线的间隙，在所述绕线支架上绕设有定子线圈，在所述间隙后侧设有能封闭所述间隙从而减少转子旋转时产生风噪的槽口封闭件，在所述转子上设有能减少转子旋转时产生风噪的非导磁降噪元件，在所述的绕线支架内设有用于放置定子铁芯的槽体，在所述槽体内设有定子铁芯，在所述电机壳体上设有能检测电机壳体内温度从而控制转子转动的温度控制装置。

如上所述的开关磁阻电机，其特征在于所述的转子为凸极转子，所述非导磁降噪元件为一套设在所述凸极转子外的非导磁套。

如上所述的开关磁阻电机，其特征在于所述的转子为凸极转子，所述非导磁降噪元件包括有多个设置在所述凸极之间的非导磁块，所述的非导磁块与凸极形成一圆柱。

如上所述的开关磁阻电机，其特征在于所述的温度控制装置包括有能检测电机壳体内温度的温度探头，所述的温度探头与能根据温度探头所检测温度动态调节转子转速的控制器相连接。

如上所述的开关磁阻电机，其特征在于在所述的绝缘定子骨架上设有一引线台，在所述引线台上设有多个引线端子。

如上所述的开关磁阻电机，其特征在于所述的绝缘定子骨架包括下绝缘骨架，在所述下绝缘骨架内壁均布有多个向内凸出的下绕线支架，在所述的下绝缘骨架上连接有上绝缘骨架，在所述的上绝缘骨架内壁均布有多个向内凸出的上绕线支架，所述的下绕线支架和上绕线支架组成所述绕线支架。

如上所述的开关磁阻电机，其特征在于在所述下绕线支架端部上设有下止口，在所述上绕线支架端部设有上止口，所述的下止口卡设在所述上止口上。

如上所述的开关磁阻电机，其特征在于在所述下绝缘骨架底端上设有连接凸环，所述的连接凸环与下绝缘骨架的端面形成一定位平台。

如上所述的开关磁阻电机，其特征在于在所述上绝缘骨架上设有多个向上凸出的连接部，在所述连接部上分别设有卡勾，所述定子线圈的引线卡设在卡勾并导引至所述引线台的引线端子上。

如上所述的开关磁阻电机，其特征在于在所述引线台上设有用于将引线分开的凸柱。

本发明中开关磁阻电机可以为4/6极开关磁阻电机或其它类型的开关磁阻电机。

综上所述，本发明相对于现有技术其有益效果是：

1、绝缘定子支架的采用可加强定子槽绝缘，防止嵌线过程中导线漆膜损坏；

2、绕组线圈可以直接绕制在线圈骨架内，使得绕组外形减少，节约漆包线，节省空间；

3、由于线圈在线圈骨架内一次绕制完成，不存在传统的整形理线工序，使得外形美观，减少了飞线乱线而产生的耐电压不良等质量问题；

4、采用绝缘线圈骨架以后，绕组在生产当中可以按照要求嵌入线圈相应的导线槽当中，使得线圈的连接方便，安全可靠，外形美观；

5、由于线圈骨架采用注塑模压工艺完成，所以线圈骨架可以采用不同的尺寸，达到相应的形状，而关键的是由于开关磁阻电机的绕组出线比较多，在绝缘线圈骨架上可以一次成型出多根引线的连接柱，使得绕组可以在绕线完毕后，很方便的固定在线圈骨架的接线柱上，使得结构简单，外形美观，操作简便，安全可靠。

6、本发明中在凸极上能封堵相邻两凸极之间缺口从而降低风噪的非导磁降噪元件，能有效减少转子与空气的碰撞，从而有效降低风噪，结构简单，加工方便。

7、本发明中采用硬质塑料片之类的槽口封闭件有效封堵绕线支架之间的间隙，从而有效降低开关磁阻电机在高速转动过程中产生的风噪。结构简单，加工方便。

8、本发明中在所述电机内部上设有能检测电机壳体内温度的温度探头，当温度探头检测到定子线圈的温度高于预定温度时控制器可以调节电机的输入电压从而调节转子的转速或停止运行，本发明中可以设定曲线速度，从而实现动态调节。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为本发明绝缘定子骨架的立体示意图；

图4为下绝缘骨架的示意图；

图5为上绝缘骨架的示意图；

图6为转子的示意图之一；

图7为转子的示意图之二；

图8为温度控制装置的示意图；

图9为本发明的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步描述：

如图1至9所示的开关磁阻电机，包括有固定设置在电机壳体内的定子1，在所述定子1内嵌设有能相对定子1转动的转子2，所述的定子1包括有绝缘定子骨架11，在所述的绝缘定子骨架11内壁上均布有多个向内凸出的绕线支架12，相邻两个绕线支架12之间设有足够让绕组下线的间隙13，在所述绕线支架12上绕设有定子线圈14，在所述间隙13后侧设有能封闭所述间隙13从而减少转子旋转时产生风噪的槽口封闭件3，在所述转子2上设有能减少转子旋转时产生风噪的非导磁降噪元件5，在所述的绕线支架12内设有用于放置定子铁芯的槽体15，在所述槽体15内设有定子铁芯，在所述电机壳体上设有能检测电机内部温度从而控制转子2转动的温度控制装置4。

本发明中转子的第一种实施方式，所述的转子2为凸极转子，所述非导磁降噪元件5为一套设在所述凸极转子外的非导磁套。所述的非导磁套还可以设计成与凸极接触的部位为导磁，与凸极之间缺口对应的位置为非导磁，从而有效转子与定子之间能有效切割磁力线。本实施方式中非导磁套与凸极外壁过盈配合，非导磁套可以牢固地连接在凸极上，从而防止转子高速转动过程中非导磁套脱离凸极。

本发明中转子的第二种实施方式，所述的转子2为凸极转子，所述非导磁降噪元件5包括有多个设置在所述凸极2之间的非导磁块51，所述的非导磁块51与凸极2形成一圆柱。

本发明中非导磁块51与凸极之间的第一种连接方式，在所述凸极的侧面上设有定位凸块，在所述非导磁块51与定位凸块对应的位置上设有定位凹槽，所述非导磁块51的定位凹槽插接在所述凸极的定位凸块上。

本发明中非导磁块51与凸极之间的第二种连接方式，在所述非导磁块51两端分别设有防止非导磁块51转动时脱离凸极的连接件，所述的连接件套设在所述转轴上。

本发明中所述的温度控制装置4包括有能检测电机壳体内温度的温度探头41，所述的温度探头41与能根据温度探头41所检测温度动态调节转子2转速的控制器相连接。

本发明中在所述电机壳体内壁连接有PCB板6，所述温度探头41设置在所述PCB板6上，所述温度探头41一端设置在靠近定子线圈的位置上。

本发明中温度探头41还可以设置在电机壳体3内其它地方。

本发明中在所述的PCB板6上还设有能检测转子2转速的光电开关7。

本发明中在所述的绝缘定子骨架11上设有一引线台16，在所述引线台16上设有多个引线端子17。

本发明中所述的绝缘定子骨架11包括下绝缘骨架111，在所述下绝缘骨架111内壁均布有多个向内凸出的下绕线支架112，在所述的下绝缘骨架111上连接有上绝缘骨架113，在所述的上绝缘骨架113内壁均布有多个向内凸出的上绕线支架114，所述的下绕线支架112和上绕线支架114组成所述绕线支架12。

本发明中在所述下绕线支架112端部上设有下止口115，在所述上绕线支架114端部设有上止口116，所述的下止口115卡设在所述上止口116上。

本发明中在所述下绝缘骨架111底端上设有连接凸环117，所述的连接凸环117与下绝缘骨架111的端面形成一定位平台。

本发明中在所述上绝缘骨架113上设有多个向上凸出的连接部，在所述连接部上分别设有卡勾，所述定子线圈14的引线卡设在卡勾并导引至所述引线台16的引线端子17上。在所述引线台16上设有用于将引线分开的凸柱18。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.开关磁阻电机，包括有固定设置在电机壳体内的定子(1)，在所述定子(1)内嵌设有能相对定子(1)转动的转子(2)，其特征在于：所述的定子(1)包括有绝缘定子骨架(11)，在所述的绝缘定子骨架(11)内壁上均布有多个向内凸出的绕线支架(12)，相邻两个绕线支架(12)之间设有足够让绕组下线的间隙(13)，在所述绕线支架(12)上绕设有定子线圈(14)，在所述间隙(13)后侧设有能封闭所述间隙(13)从而减少转子旋转时产生风噪的槽口封闭件(3)，在所述转子(2)上设有能减少转子旋转时产生风噪的非导磁降噪元件(5)，在所述的绕线支架(12)内设有用于放置定子铁芯的槽体(15)，在所述槽体(15)内设有定子铁芯，在所述电机壳体上设有能检测电机壳体内温度从而控制转子(2)转动的温度控制装置(4)。

2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机，其特征在于所述的转子(2)为凸极转子，所述非导磁降噪元件(5)为一套设在所述凸极转子外的非导磁套。

3.根据权利要求1所述的开关磁阻电机，其特征在于所述的转子(2)为凸极转子，所述非导磁降噪元件(5)包括有多个设置在所述凸极(2)之间的非导磁块(51)，所述的非导磁块(51)与凸极(2)形成一圆柱。

4.根据权利要求1所述的开关磁阻电机，其特征在于所述的温度控制装置(4)包括有能检测电机壳体内温度的温度探头(41)，所述的温度探头(41)与能根据温度探头(41)所检测温度动态调节转子(2)转速的控制器相连接。

5.根据权利要求1所述的开关磁阻电机，其特征在于在所述的绝缘定子骨架(11)上设有一引线台(16)，在所述引线台(16)上设有多个引线端子(17)。

6.根据权利要求1所述的开关磁阻电机，其特征在于所述的绝缘定子骨架(11)包括下绝缘骨架(111)，在所述下绝缘骨架(111)内壁均布有多个向内凸出的下绕线支架(112)，在所述的下绝缘骨架(111)上连接有上绝缘骨架(113)，在所述的上绝缘骨架(113)内壁均布有多个向内凸出的上绕线支架(114)，所述的下绕线支架(112)和上绕线支架(114)组成所述绕线支架(12)。

7.根据权利要求6所述的开关磁阻电机，其特征在于在所述下绕线支架(112)端部上设有下止口(115)，在所述上绕线支架(114)端部设有上止口(116)，所述的下止口(115)卡设在所述上止口(116)上。

8.根据权利要求6所述的开关磁阻电机，其特征在于在所述下绝缘骨架(111)底端上设有连接凸环(117)，所述的连接凸环(117)与下绝缘骨架(111)的端面形成一定位平台。

9.根据权利要求6所述的开关磁阻电机，其特征在于在所述上绝缘骨架(113)上设有多个向上凸出的连接部，在所述连接部上分别设有卡勾，所述定子线圈(14)的引线卡设在卡勾并导引至所述引线台(16)的引线端子(17)上。

10.根据权利要求2所述的开关磁阻电机，其特征在于在所述引线台(16)上设有用于将引线分开的凸柱(18)。