CN106059122B - 用于破壁设备的e型开关磁阻电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种破壁设备的E型开关磁阻电机，包括定子和转子，定子嵌套在转子的外面，定子包括至少两个相对设置的E型定子铁芯、及套设在E型定子铁芯上的励磁线圈，转子包括转轴和套设上转轴上的轴套组件，轴套组件由硅钢片叠成，轴套组件上设置有若干凸极，励磁线圈上对应设置有单独控制其通断的开关电路。本发明采用磁阻最小原理，磁力线距离短，扭矩大；定子和转子均为双凸结构，电机结构简单、坚固，制造工艺简单，成本低；转子仅由硅钢片叠压而成，可工作于极高转速；定子线圈为集中绕组，嵌放容易，端部短而牢固，工作可靠，能适用于各种恶劣、高温甚至强振动环境；不采用电刷供电结构，工作寿命长；耗电少，节约用电成本。

Description

用于破壁设备的E型开关磁阻电机

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其涉及一种用于破壁设备的E型开关磁阻电机。

背景技术

现有的用于破壁设备的电机转速低，只有13500转/分钟 ，因为转速过低，从而导致破壁效果不理想，不能完全满足消费者要求，以达到破壁餐余垃圾等相关要求。另外，现有的用于破壁设备的电机通常都是电刷供电结构，而电刷易磨损老化，从而造成电机的寿命短，现有的用于破壁设备的电机平均只有140小时的工作寿命。而且，现有的用于破壁设备的电机的生产成本高，有许多生产环节一定需要手工操作，用于破壁设备的电机所采用的铜线、铁芯及铝壳材料成本高。再者，现有的用于破壁设备的电机耗电高，比较浪费电能源

因此，现有的用于破壁设备的电机转速低、寿命短、生产成本高和耗电高，是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，旨在解决现有的用于破壁设备的电机转速低、寿命短、生产成本高和耗电高的技术问题。

本发明提供用于破壁设备的E型开关磁阻电机，包括定子和转子，定子嵌套在转子的外面，定子包括至少两个相对设置的E型定子铁芯、及套设在E型定子铁芯上的励磁线圈，转子包括转轴和套设上转轴上的轴套组件，轴套组件由硅钢片叠成，轴套组件上设置有若干凸极，励磁线圈上对应设置有单独控制其通断的开关电路。

进一步地，E型定子铁芯上设置有铁芯柱，励磁线圈套设在铁芯柱上。

进一步地，励磁线圈为电机定子线包，电机定子线包上设置有铁芯孔，铁芯柱上对应设置有套接电机定子线包的套接部以及扣合电机定子线包的扣合部，铁芯孔穿入扣合部后将励磁线圈套设在铁芯柱上。

进一步地，至少两个E型定子铁芯中的铁芯柱相对设置，铁芯柱上还设置有用于与凸极极轴线相重合的励磁部。

进一步地，轴套组件包括转子铁芯、套设在转子铁芯内的转子轴套和挡住转子铁芯的转子压紧挡板，若干凸极设置在转子铁芯的外壁上。

进一步地，若干凸极沿转子铁芯的外壁周向均匀设置。

进一步地，开关电路包括用于感知转子的转子转速和转子位置的信息的感光器、用于传递感光器感知转子的转子转速和转子位置的信息的编码盘、以及用于根据编码盘传递转子的转子转速和转子位置的信息来控制励磁线圈通断的控制器。

进一步地，用于破壁设备的E型开关磁阻电机，还包括固定定子的端盖及架设转轴的轴承，端盖包括前端盖和后端盖，前端盖和后端盖通过铆钉相铆接。

进一步地，用于破壁设备的E型开关磁阻电机，还包括分别设置在感光器的两侧用于遮挡背光的遮光罩和用于透射定子侧传输过来的光线的连接板。

进一步地，连接板、前端盖和后端盖在位于铁芯柱处的位置分别对应设置有用于透射光线的透射孔。

本发明提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，磁阻最小原理扭矩大采用磁阻最小原理，磁力线距离短，扭矩大；定子和转子均为双凸结构，电机结构简单、坚固，制造工艺简单，成本低；转子仅由硅钢片叠压而成，可工作于极高转速；定子线圈为集中绕组，嵌放容易，端部短而牢固，工作可靠，能适用于各种恶劣、高温甚至强振动环境；不采用电刷供电结构，工作寿命长；耗电少，节约用电成本。

附图说明

图1为本发明用于破壁设备的E型开关磁阻电机一实施例的结构示意图；

图2为图1中所述E型定子铁芯一实施例的结构示意图；

图3为图1中所述励磁线圈一实施例的结构示意图；

图4为图1中所述轴套组件一实施例的结构示意图；

图5为本发明用于破壁设备的E型开关磁阻电机一实施例中一视图的立体结构示意图；

图6为本发明用于破壁设备的E型开关磁阻电机一实施例中的另一视图的立体结构示意图；

图7为本发明用于破壁设备的E型开关磁阻电机一实施例的爆炸图；

图8为本发明用于破壁设备的E型开关磁阻电机一实施例中凸极的极轴线与励磁部的极轴线相重合时的结构示意图。

附图标注说明：

10、定子；20、转子；11、E型定子铁芯；12、励磁线圈；21、转轴；22、轴套组件；211、凸极；30、开关电路；111、铁芯柱；121、电机定子线包；122、铁芯孔；112、套接部；113、扣合部；114、励磁部；221、转子铁芯；222、转子轴套；223、转子压紧挡板；31、感光器；32、编码盘；40、端盖；41、前端盖；42、后端盖；50、轴承；60、遮光罩；70、连接板。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

如图1所示，本发明一实施例提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，包括定子10和转子20，定子10嵌套在转子20的外面，定子10包括至少两个相对设置的E型定子铁芯11、及套设在E型定子铁芯11上的励磁线圈12，转子20包括转轴21和套设上转子21上的轴套组件22，轴套组件22由硅钢片叠成，轴套组件22上设置有若干凸极211，励磁线圈12上对应设置有单独控制其通断的开关电路30。本实施例提供的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，转速高可以达到6万转每分钟，只要转轴能承受，理论上可以达到10万转每分钟；因为是无刷结果，寿命长可以达到8000小时工作时间；电机结构简单、坚固，制造工艺简单，成本低；与相同规格的用于破壁设备的电机相比，可节约铜线、铝壳、铁芯材料达60%左右，所以整体造价可以比现有产品节约20%的成本；与用于破壁设备的电机比较，在同等工作状态下可以节约电成本20%左右。

优选地，本实施例提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，如图2所示，E型定子铁芯11上设置有铁芯柱111，励磁线圈12套设在铁芯柱111上。具体地，参见图2和图3，励磁线圈12为电机定子线包121，电机定子线包121上设置有铁芯孔122，铁芯柱111上对应设置有套接电机定子线包121的套接部112以及扣合电机定子线包121的扣合部113，铁芯孔122穿入扣合部113后将励磁线圈12套设在铁芯柱111上。本实施例提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，采用四个电机定子线包121分别装入到两个E型定子铁芯11上，励磁线圈12为集中绕组，嵌放容易，端部短而牢固，工作可靠，能适用于各种恶劣、高温甚至强振动环境，且装配和维护时方便。

优选地，本实施例提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，如图1和图2所示，至少两个E型定子铁芯11中的铁芯柱111相对设置，铁芯柱111上还设置有用于与凸极211极轴线相重合的励磁部114。本实施例提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，采用磁阻最小原理，在E型定子铁芯11中设置励磁部114来与凸极211极轴线相重合，磁力线距离短，扭矩大。

优选地，本实施例提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，如图4所示，轴套组件22包括转子铁芯221、套设在转子铁芯221内的转子轴套222和挡住转子铁芯221的转子压紧挡板223，若干凸极211设置在转子铁芯221的外壁上。若干凸极211沿转子铁芯221的外壁周向均匀设置。本实施例提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，通过套设在转子铁芯221内的转子轴套222，节省了硅钢片材料，整体造价低。

优选地，本实施例提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，如图1和图7所示，开关电路30包括用于感知转子20的转子转速和转子位置的信息的感光器31、用于传递感光器31感知的转子20的转子转速和转子位置的信息的编码盘32、以及根据编码盘32传递的转子20的转子转速和转子位置的信息来控制励磁线圈12通断的控制器。本实施例提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，采用感光器31自动识别转子转速和转子位置，通过控制器来正确地决定励磁线圈12的导通和关断时刻，从而降低用成本，并提高可靠性。

优选地，如图5至图7所示，本实施例提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，还包括固定定子10的端盖40及架设转轴21的轴承50，端盖40包括前端盖41和后端盖42，前端盖41和转子转速和后端盖42通过铆钉相铆接。本实施例提出的用于破壁设备的E型开关，可通过自动化设备把铆钉打入到前端盖41和后端盖42中以将端盖40相铆接，不需手工拧螺丝来固定端盖40，从而简化了生产工艺，降低了制造成本。

优选地，如图5至图7所示，本实施例提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，还包括分别设置在感光器31的两侧用于遮挡背光的遮光罩60和用于透射定子10侧传输过来的光线的连接板70。连接板70、前端盖41和后端盖42在位于铁芯柱111处的位置分别对应设置有用于透射光线的透射孔。本实施例提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，利用感光器31采集定子10侧传输过来的光线来感知转子转速和转子位置的信息，以通过控制器来正确地决定励磁线圈12的导通和关断时刻，从而降低用成本，并提高可靠性。

本实施例提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，如图7和图8所示，其工作原理如下所示：

感光器31通过采集定子10侧传输过来的光线来感知转子转速和转子位置的信息，编码盘32将感光器31感知的转子20的转子转速和转子位置的信息用于传递给控制器，由控制器根据转子转速和转子位置的信息来决定励磁线圈12的导通和关断时刻。具体地，本实施例提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机的转矩是磁阻性质，其运行原理遵循“磁阻最小原理”——磁通总是要沿磁阻最小的路径闭合，因磁场扭曲而产生切向磁拉力。具体地，在本实施例中，如图8所示，当位于第一象限处的励磁线圈12中的电流控制开关S3、S4闭合时，第一象限处的励磁线圈12励磁，所产生的磁场力图使转子20旋转到转子极轴线aa'与定子极轴线AA'的重合位置，从而产生磁阻性质的电磁转矩。当顺序给第一象限、第二象限、第三象限、第四象限的励磁线圈12通电，则转子20便按逆时针方向连续转动起来；反之，依次给第一象限、第四象限、第三象限、第二象限的励磁线圈12通电，则转子会沿顺时针方向转动。本实施例提出的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，通过依次按序地给励磁线圈12通电，从而实现电机的持续运转。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图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他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于破壁设备的E型开关磁阻电机，其特征在于，包括定子(10)和转子(20)，所述定子(10)嵌套在所述转子(20)的外面，所述定子(10)包括至少两个相对设置的E型定子铁芯(11)、及套设在所述E型定子铁芯(11)上的励磁线圈(12)，所述转子(20)包括转轴(21)和套设在所述转轴(21)上的轴套组件(22)，所述轴套组件(22)由硅钢片叠成，所述轴套组件(22)上设置有若干凸极(211)，所述励磁线圈(12)上对应设置有单独控制所述励磁线圈(12)通断的开关电路(30)，所述轴套组件(22)包括转子铁芯(221)、套设在所述转子铁芯(221)内的转子轴套(222)和用于挡住所述转子铁芯(221)的转子压紧挡板(223)，所述若干凸极(211)设置在所述转子铁芯(221)的外壁上，所述若干凸极(211)沿所述转子铁芯(221)的外壁周向均匀设置，所述开关电路(30)包括用于感知所述转子(20)的转子转速和转子位置的信息的感光器(31)、用于传递所述感光器(31)感知的所述转子(20)的转子转速和转子位置的信息的编码盘(32)、以及用于根据所述编码盘(32)传递的所述转子(20)的转子转速和转子位置的信息来控制所述励磁线圈(12)通断的控制器，所述用于破壁设备的E型开关磁阻电机还包括固定所述定子(10)的端盖(40)、架设所述转轴(21)的轴承(50)、以及分别设置在所述感光器(31)的两侧用于遮挡背光的遮光罩(60)和用于透射所述定子(10)侧传输过来的光线的连接板(70)，所述端盖(40)包括前端盖(41)和后端盖(42)，所述前端盖(41)和所述后端盖(42)通过铆钉相铆接。

2.根据权利要求1所述的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，其特征在于，所述E型定子铁芯(11)上设置有铁芯柱(111)，所述励磁线圈(12)套设在所述铁芯柱(111)上。

3.根据权利要求2所述的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，其特征在于，所述励磁线圈(12)为电机定子线包(121)，所述电机定子线包(121)上设置有铁芯孔(122)，所述铁芯柱(111)上对应设置有套接所述电机定子线包(121)的套接部(112)以及扣合所述电机定子线包(121)的扣合部(113)，所述铁芯孔(122)穿入所述扣合部(113)后将所述励磁线圈(12)套设在所述铁芯柱(111)上。

4.根据权利要求3所述的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，其特征在于，所述至少两个E型定子铁芯(11)中的所述铁芯柱(111)相对设置，所述铁芯柱(111)上还设置有用于与所述凸极(211)的极轴线相重合的励磁部(114)。

5.根据权利要求2所述的用于破壁设备的E型开关磁阻电机，其特征在于，所述连接板(70)、所述前端盖(41)和所述后端盖(42)在位于所述铁芯柱(111)处的位置分别对应设置有用于透射光线的透射孔。