CN106130299A - 一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置，包括外壳、宽型定子齿极、窄型定子齿极、定子辅槽一、定子辅槽二、转子齿极、转子辅槽以及转子主体，六个宽型定子齿极等距固定在外壳内壁上，外壳内壁上等距安装有六个窄型定子齿极，宽型定子齿极外端上加工有两个定子辅槽一，窄型定子齿极外端上加工有两个定子辅槽二，六个宽型定子齿极分别被A相线圈、B相线圈以及C相线圈进行缠绕，八个转子齿极等距固定在转子主体外端上，转子齿极外端上加工有两个转子辅槽，本发明防止磁饱和发生，提高转子转动效果，增加了准凸极数量，缩小单边变形量，减小转矩脉动、空气脉振及声功率。

Description

一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置

技术领域

本发明是一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置，属于机电技术领域。

背景技术

随着电磁技术与电力电子技术的发展，电机，无论是从效率还是调速性能等等均有较大提高，一方面解决了有刷电机换向时的不可靠性及安全隐患，另一方面，控制灵活，具有良好的调速性能及效率，现有的开关磁阻电机来说，定子规格相同，经常引起磁饱和，影响转子转动效果，现有的开关磁阻电机上的转子转动是由定子励磁磁场在凸极转子中耦合，基于“磁阻最小”原理而产生的磁拉力在转子切线方向的分量所引起，这就决定了磁阻电机具有结构简单、坚固、加工方便、成本低廉的特点。但是，磁阻电机的凸极结构及其开关控制特性，也使其转矩脉动、振动、噪音成为一个制约其发展的难题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明防止磁饱和发生，提高转子转动效果，增加了准凸极数量，缩小单边变形量，减小转矩脉动、空气脉振及声功率。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置，包括船舶电网、电压变换器、相绕组、开关磁阻电机以及负载，所述船舶电网通过电线与电压变换器左端相连接，所述电压变换器右端与相绕组通过电线相连接，所述相绕组安装在开关磁阻电机内，所述开关磁阻电机右端装配着负载，所述开关磁阻电机结构由定子机构、A相线圈、B相线圈、C相线圈以及转子机构组成，所述A相线圈设有两个，两个所述A相线圈对称安装在定子机构上，所述B相线圈设有两个，两个所述B相线圈对称装配在定子机构上，所述C相线圈设有两个，两个所述C相线圈对称安装在定子机构上，所述A相线圈、B相线圈以及C相线圈等距排列在定子机构上，所述定子机构内装配着转子机构，所述定子机构由外壳、宽型定子齿极、窄型定子齿极、定子辅槽一以及定子辅槽二组成，所述宽型定子齿极设有六个，六个所述宽型定子齿极等距固定在外壳内壁上，所述外壳内壁上等距安装有六个窄型定子齿极，六个所述窄型定子齿极与六个宽型定子齿极交叉排列，所述宽型定子齿极外端上加工有两个定子辅槽一，所述窄型定子齿极外端上加工有两个定子辅槽二，六个所述宽型定子齿极分别被A相线圈、B相线圈以及C相线圈进行缠绕，所述转子机构由转子齿极、转子辅槽、转子主体以及连接转轴组成，所述转子齿极设有八个，八个所述转子齿极等距固定在转子主体外端上，所述转子齿极外端上加工有两个转子辅槽，所述转子主体内部中间位置安装有连接转轴，所述相绕组由A相线圈、B相线圈以及C相线圈组合而成，所述连接转轴右端连接负载。

进一步地，所述定子机构和转子机构的中轴线在同一水平直线上。

进一步地，所述定子辅槽一、定子辅槽二以及转子辅槽规格相同。

进一步地，所述定子辅槽一、定子辅槽二以及转子辅槽均为矩形凹槽、半圆形凹槽、三角形凹槽或梯形凹槽。

进一步地，所述外壳有绝缘材料制造而成。

进一步地，所述连接转轴上安装有销键。

本发明的有益效果：一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置，本发明通过添加宽型定子齿极和窄型定子齿极，该设计防止磁饱和的发生，解决现有的开关磁阻电机来说，定子规格相同，经常引起磁饱和，影响转子转动效果，本发明通过添加定子辅槽一、定子辅槽二、转子齿极以及转子辅槽，该设计实现定子凸极将由12个变成36个准凸极，同样实现把转子凸极由8个变成24个准凸极，增加了准凸极数量，使电机在运行中变形定子接近于圆周，缩小单边变形量，减小由此造成的转矩脉动、空气脉振及声功率，解决现有开关磁阻电机的凸极结构及其开关控制特性，使其转矩脉动、振动、噪音成为一个制约其发展的问题。

因定子辅槽一、定子辅槽二以及转子辅槽均为矩形凹槽、半圆形凹槽、三角形凹槽或梯形凹槽，该设计实现加工方便，成本低，因外壳有绝缘材料制造而成，该设计起到绝缘效果，因添加销键，该设计便于开关磁阻电机连接负载，本发明防止磁饱和发生，提高转子转动效果，增加了准凸极数量，缩小单边变形量，减小转矩脉动、空气脉振及声功率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置的原理示意图；

图2为本发明一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置的开关磁阻电机的示意图；

图3为本发明一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置的开关磁阻电机的横向截面图，其中只示出C相线圈；

图4为本发明一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置的定子机构的示意图；

图5为本发明一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置的转子机构的示意图；

图中：1-船舶电网、2-电压变换器、3-相绕组、4-开关磁阻电机、5-负载、6-定子机构、7-A相线圈、8-B相线圈、9-C相线圈、10-转子机构、11-外壳、12-宽型定子齿极、13-窄型定子齿极、14-定子辅槽一、15-定子辅槽二、16-转子齿极、17-转子辅槽、18-转子主体、19-连接转轴。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1-图5，本发明提供一种技术方案：一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置，包括船舶电网1、电压变换器2、相绕组3、开关磁阻电机4以及负载5，船舶电网1通过电线与电压变换器2左端相连接，电压变换器2右端与相绕组3通过电线相连接，相绕组3安装在开关磁阻电机4内，开关磁阻电机4右端装配着负载5。

开关磁阻电机4结构由定子机构6、A相线圈7、B相线圈8、C相线圈9以及转子机构10组成，A相线圈7设有两个，两个A相线圈7对称安装在定子机构6上，B相线圈8设有两个，两个B相线圈8对称装配在定子机构6上，C相线圈9设有两个，两个C相线圈9对称安装在定子机构6上，A相线圈7、B相线圈8以及C相线圈9等距排列在定子机构6上，定子机构6内装配着转子机构10。

定子机构6由外壳11、宽型定子齿极12、窄型定子齿极13、定子辅槽一14以及定子辅槽二15组成，宽型定子齿极12设有六个，六个宽型定子齿极12等距固定在外壳11内壁上，外壳11内壁上等距安装有六个窄型定子齿极13，六个窄型定子齿极13与六个宽型定子齿极12交叉排列，宽型定子齿极12外端上加工有两个定子辅槽一14，窄型定子齿极13外端上加工有两个定子辅槽二15，六个宽型定子齿极12分别被A相线圈7、B相线圈8以及C相线圈9进行缠绕。

转子机构10由转子齿极16、转子辅槽17、转子主体18以及连接转轴19组成，转子齿极16设有八个，八个转子齿极16等距固定在转子主体18外端上，转子齿极16外端上加工有两个转子辅槽17，转子主体18内部中间位置安装有连接转轴19。

相绕组3由A相线圈7、B相线圈8以及C相线圈9组合而成，连接转轴19右端连接负载5。

定子机构6和转子机构10的中轴线在同一水平直线上，定子辅槽一14、定子辅槽二15以及转子辅槽17规格相同，定子辅槽一14、定子辅槽二15以及转子辅槽17均为矩形凹槽、半圆形凹槽、三角形凹槽或梯形凹槽，外壳11有绝缘材料制造而成，连接转轴19上安装有销键。

具体实施方式：进行使用时，首先工作人员对本发明进行检查，检查是否存在缺陷，如果存在缺陷的话就无法进行使用，此时需要通知维修人员进行维修，如果不存在问题的话就可以进行使用，工作人员运行本发明后，船舶电网1提供电能，然后电能通过电压变换器2，再进入开关磁阻电机4上的相绕组3，然后相绕组3被激励，然后产生磁场，再实现转子转动，然后带动连接转轴19旋转，实现带动负载5。

因六个宽型定子齿极12等距固定在外壳11内壁上，六个宽型定子齿极12分别被A相线圈7、B相线圈8以及C相线圈9进行缠绕，实现宽型定子齿极12上的线圈产生磁通，又因六个窄型定子齿极13与六个宽型定子齿极12交叉排列，防止磁饱和产生，也实现有空间来放置线圈，可以降低尺寸制造，也可以减少损耗，该设计解决现有的开关磁阻电机4来说，定子规格相同，经常引起磁饱和，影响转子转动效果。

因宽型定子齿极12外端上加工有两个定子辅槽一14，窄型定子齿极13外端上加工有两个定子辅槽二15，这样实现把定子凸极将由12个变成36个准凸极，又因转子齿极16外端上加工有两个转子辅槽17，实现转子凸极由8个变成24个准凸极，添加定子辅槽一14、定子辅槽二15、转子齿极16以及转子辅槽17，该设计增加了准凸极数量，使电机在运行中变形定子接近于圆周，缩小单边变形量，减小由此造成的转矩脉动、空气脉振及声功率。

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,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置，包括船舶电网、电压变换器、相绕组、开关磁阻电机以及负载，其特征在于：所述船舶电网通过电线与电压变换器左端相连接，所述电压变换器右端与相绕组通过电线相连接，所述相绕组安装在开关磁阻电机内，所述开关磁阻电机右端装配着负载；

所述开关磁阻电机结构由定子机构、A相线圈、B相线圈、C相线圈以及转子机构组成，所述A相线圈设有两个，两个所述A相线圈对称安装在定子机构上，所述B相线圈设有两个，两个所述B相线圈对称装配在定子机构上，所述C相线圈设有两个，两个所述C相线圈对称安装在定子机构上，所述A相线圈、B相线圈以及C相线圈等距排列在定子机构上，所述定子机构内装配着转子机构；

所述定子机构由外壳、宽型定子齿极、窄型定子齿极、定子辅槽一以及定子辅槽二组成，所述宽型定子齿极设有六个，六个所述宽型定子齿极等距固定在外壳内壁上，所述外壳内壁上等距安装有六个窄型定子齿极，六个所述窄型定子齿极与六个宽型定子齿极交叉排列，所述宽型定子齿极外端上加工有两个定子辅槽一，所述窄型定子齿极外端上加工有两个定子辅槽二，六个所述宽型定子齿极分别被A相线圈、B相线圈以及C相线圈进行缠绕；

所述转子机构由转子齿极、转子辅槽、转子主体以及连接转轴组成，所述转子齿极设有八个，八个所述转子齿极等距固定在转子主体外端上，所述转子齿极外端上加工有两个转子辅槽，所述转子主体内部中间位置安装有连接转轴；

所述相绕组由A相线圈、B相线圈以及C相线圈组合而成，所述连接转轴右端连接负载。

2.根据权利要求1所述的一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置，其特征在于：所述定子机构和转子机构的中轴线在同一水平直线上。

3.根据权利要求1所述的一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置，其特征在于：所述定子辅槽一、定子辅槽二以及转子辅槽规格相同。

4.根据权利要求1所述的一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置，其特征在于：所述定子辅槽一、定子辅槽二以及转子辅槽均为矩形凹槽、半圆形凹槽、三角形凹槽或梯形凹槽。

5.根据权利要求1所述的一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置，其特征在于：所述外壳有绝缘材料制造而成。

6.根据权利要求1所述的一种充电船开关磁阻电机和开关磁阻驱动装置，其特征在于：所述连接转轴上安装有销键。