CN110214409A - 低噪音、高转子极开关磁阻电机 - Google Patents

低噪音、高转子极开关磁阻电机 Download PDF

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Abstract

本实施例是一种高转子极开关磁阻电机(HRSRM)，其利用由数学公式当Sn＝m x Fp时的Rn＝2Sn‑Fp限定的数值关系提供转子磁极数Rn和定子磁极数Sn的多种组合，其中Fp是当定子极和转子极完全对准时定子中的独立磁通路径的最大数量，m是相数。该数学公式为电机提供了改进的噪声性能和设计灵活性。数学公式还为选定的m和Fp提供了特定数量的定子极和转子极。HRSRM能够设计成具有不同的相数。由于每转的高的行程数，HRSRM提供了更平稳的转矩曲线。

Description

低噪音、高转子极开关磁阻电机
技术领域
本公开大体上涉及高转子极开关磁阻电机(HRSRM)，并且更具体地涉及用于提供转子极和定子极的多个组合从而减少开关磁阻电机驱动器中的噪声和振动的系统和方法。
背景技术
电磁仿真能力和电力电子技术的最新进展使开关磁阻电动机(SRM)成为电动机应用的有吸引力的候选者。SRM驱动器的积极方面包括其在更宽工作范围内的固有变速能力、简单的结构、强大的性能和低制造成本。SRM是一种无刷同步电机，具有转子极和定子极。每个定子极上都有集中的绕组，但转子上没有绕组或永磁铁。SRM可以具有定子极和转子极的若干组合，其中转子通常具有比定子更少的极。成对的径向相对的定子极绕组串联或并联连接，以形成多相SRM的独立电机相绕组。理想地，从一个定子极进入转子的磁通与从径向相对的定子极离开转子的磁通量平衡，使得在相之间没有相互磁耦合。通过以与转子的角位置同步的预定顺序切换每个相绕组中的电流来产生转矩。以这种方式，在彼此接近的转子极和定子极之间产生磁吸引力。在最靠近该相的定子极的转子极旋转经过对准位置之前，在每个相中切断电流，从而防止磁吸引力产生负的或制动转矩。因此，通过相对于转子角度适当地激励相绕组，可以获得正向或反向操作以及电动或发电操作。
与传统的SRM相比，HRSRM具有更高的静态转矩能力，可有效解决转矩波动和声学噪声问题。SRM和HRSRM的功率转换器的设计参数不同。这是因为HRSRM具有不同的电感曲线和更高的行程数。用于传统HRSRM的最可靠技术利用相线圈的自感来估算位置。HRSRM具有与传统SRM相同周长的更高数量的转子极。转子极数越多，每次激励的角行程越小。然而，较大数量的转子极导致较小的间隙，并且两个转子极之间的圆弧长度(或角度长度)较小。结果，HRSRM的自感曲线变得更平坦，这导致不可靠的位置估算。
另一种传统方法描述了一种开关磁阻电机；无论是作为电动机、发电机还是两者兼有；在定子极数和转子极数之间具有新的关系，以便为SRM提供最小量的转矩脉动和声学噪声，同时提供改进的功率密度和转矩产生。本发明提供一种SRM，其具有显著的转子和定子极数关系，定子极数为S，其中S>2，转子极数为R，可表示为R＝2S-2，例如S/R极数以6/10、8/14或10/18配置。而且，尽管关于旋转电机的示例性形式描述了本发明，但是它同样适用于其他形式的旋转电机以及线性和倒置电机。但是，该方法描述了一个特定的公式，其仅针对给定数量的定子极来描述转子极的一个可能数量。例如，16个定子极将导致30个转子极。
另一种方法描述了支持一个或多个相的SRM，每个相包括定子、转子和线圈。定子是中空的、圆柱形的并且包括向内延伸的定子极，使得在相邻的定子极之间形成凹部。线圈缠绕在定子极上并占据凹部。转子位于定子内部并具有向外延伸的极。转子极和定子极在旋转中心处对向具有最大值0.5倍电极间距的角度。不同的相沿着SRM的轴线分布。转子通过以电流控制方式激励相而产生的磁阻转矩旋转，直到转子旋转通过维持运动所需的最小换向角；通过使用存储在其中的能量使其惯性旋转来使相去激励并同时激励第二顺序相邻的相。这种传统方法仅复制转子和定子的组合，并且在磁回路(磁通路径)与电机中的定子或转子极数之间不存在任何关系。
另一种方法描述了一种两相开关磁阻电机，该电机使用不连续的磁芯结构作为定子，作为低成本、高性能驱动器的一部分有效使用。这种不连续的定子铁心结构包含短磁通路径和定子不连续磁芯结构中转子极和定子极之间的最大重叠，而与转子位置无关。这种芯结构的示例配置包括E芯、L芯和I芯配置。与传统的SRM设计相比，使用更少的钢和磁线导致定子材料和绕组材料的成本节省。这种新型SRM的效率得到改善，因为较短的磁通路径导致磁芯损耗的降低和相位电阻的降低，从而减少铜的损耗。与现有的两相SRM相比，新型SRM的两相同时激励可以减少换向期间的转矩脉动。这种传统方法为具有减少的定子的HRSRM引入了另外一种几何形状，然而，它没有示出可用于预测不同配置的任何电磁关系。
因此，需要一种高转子极开关磁阻电机(HRSRM)，其包括比定子极更多数量的转子极，并且能够解决高转矩脉动和声学噪声的问题。这种开关磁阻电机达将能够实现最小量的转矩波动并且将进一步提高电机的转矩质量。这种HRSRM将利用由特定数学公式限定的数值关系提供转子极和定子极的多种组合。这种电机将有助于改善噪声性能和设计灵活性。本实施例通过实现这些关键目标克服了该领域中的上述缺点。
发明内容
为了最小化现有技术中的限制，并最小化在阅读本说明书时将显而易见的其他限制，本发明是一种高转子极开关磁阻电机(HRSRM)，包括定子和转子，该定子包括多个定子极，该转子包括多个转子极，并利用由下列数学公式限定的数值关系提供转子极和定子极的多种组合：
Rn＝2Sn-Fp；
使得Sn＝mx Fp，Fp>2，m>1，m和Fp是自变量，其中Rn是转子极数，Sn是定子极数，Fp是当所述定子极和所述转子极完全对准时所述定子中的独立磁通路径的最大数量，m是相数。
本发明涉及一种开关磁阻电机(SRM)，其中通过改进转子极/定子极的配置可以减少产生的噪声和振动。改进的配置提供了关于转子位置的更高的电感变化率，这可以改善电机的转矩质量。所提出的公式提供了一种数学公式，其具有针对所选m和Fp的特定数量的定子和转子极，其提供改善的噪声性能和设计灵活性。在一个示例中，当m＝4时，具有四个相位且Fp＝4的电机，其表示具有四个可能的独立磁通路径的电机，从而产生16/28SRM。该公式的实施例可以通过定子极和转子极的若干其他可行组合来描述。利用所提出的公式，可以设计具有不同相数和定子/转子配置的电机。本发明提供一种SRM，其具有旋转或线性设计的应用，并且包括定子极数和转子极数之间的关系，以便提供具有最小量的转矩脉动和声学噪声的SRM，同时提供改进的功率密度和转矩产生。特别地，本发明提供一种SRM，其具有显著的转子和定子极数关系，定子极数为Sn数，转子极数为Rn，可表示为Rn＝2Sn-Fp，例如具有16/28配置的Sn/Rn极数的电机。本发明提供一种SRM，无论是作为电动机、发电机还是两者操作。所提出的拓扑在对准时具有最高的电感，在未对准的位置具有最低的电感，非常类似于传统的SRM。传统SRM采用的所有传统电力电子转换器和控制策略可以应用于所提出的SRM。由于每转的行程数更高，所提出的SRM可提供更平稳的转矩曲线。相对于传统SRM，这提供了更好的峰值和平均转矩曲线。
本发明的第一个目的是提供一种HRSRM，其具有降低的噪音特性和在操作期间由电机产生的振动水平。
本发明的第二个目的是提供一种HRSRM，与传统的SRM和HRSRM相比，该电机具有最小量的转矩波动和增强的电机转矩质量。
本发明的第三个目的是提供一种具有高功率密度和转矩的HRSRM。
本发明的第四个目的是提供一种具有不同相数的HRSRM。
本发明的第五个目的是提供一种HRSRM，其具有利用由数学公式限定的数值关系的转子极和定子极的多个组合。
本发明的第六个目的是提供一种具有高可靠性和高效率的HRSRM，从而降低这种电动机的消费成本。
本发明的第七个目的是提出一种考虑HRSRM中的独立通量路径的数学设计公式。
具体地描述了本发明的这些和其他优点和特征，以使本发明对于本领域普通技术人员来说是可理解的。
附图说明
附图中的元件不一定按比例绘制，以便增强其清晰度并改进对本发明的这些各种元件和实施例的理解。此外，为了提供本发明的各种实施例的清楚视图，未示出已知为业内人员所熟知且易于理解的元件。因此，为了清楚和简明起见，对附图进行了形式概括。
本发明的前述方面和许多附带的优点将变得更容易理解，因为当结合附图和附图参考以下详细描述时，本发明的内容将变得更好理解，其中：
图1是开关磁阻电动机的剖视图。
图2示出了作为所提出的公式的示例的16/28SRM；
图3是作为所提出的公式的示例的16/28SRM的三维视图；
图4A示出了根据本发明优选实施例的16/28SRM的16个定子极，没有线圈和转子组件。
图4B示出了根据本发明优选实施例的用于16/28SRM的没有定子组件的28个转子极。
图5A和5B示出了16/28SRM中的线圈配置，其可以被修改以允许四个独立的短磁通路径；
图5C示出了16/28SRM的有限元分析模拟，示出了交替的绕组组合；和
图6是示出用于估算高转子极开关磁阻电机(HRSRM)的转子极数的方法的流程图。
具体实施方式
在以下讨论本发明的许多实施例和应用的讨论中，参考形成其一部分的附图，并且其中通过示出可以实践本发明的特定实施例的方式示出。应当理解，可以使用其他实施例，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下进行改变。
下面描述了各种发明特征，每个发明特征可以彼此独立地使用或者与其他特征组合使用。然而，任何单个发明特征可能不解决上面讨论的任何问题或仅解决上面讨论的一个或多个问题。此外，上面讨论的一个或多个问题可能不能通过下面描述的任何特征完全解决。现在将参考附图描述本发明，附图不限制本发明的范围和范畴。在以下讨论本发明的许多实施例和应用的讨论中，参考形成其一部分的附图，并且其中通过示出可以实践本发明的特定实施例的方式示出。应当理解，可以使用其他实施例，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下进行改变。
本发明利用由下列数学公式限定的数值关系来提供转子极和定子极的多种组合：
Rn＝2Sn-Fp；
其中，Sn＝mx Fp，Fp>2，m>1，m和Fp是自变量，其中Rn是转子极数，Sn是定子极数，Fp表示当所述定子极和所述转子极完全对准时所述定子中的独立磁通路径的最大数量，并且Fp>2，m是相数并且m>1，并且m和Fp是自变量。
首先参照图1，示出了开关磁阻电机100的横截面图。开关磁阻电机100包括定子102和在定子102内部旋转的转子104。定子102包括多个定子极106，转子104包括多个转子极108。当转子104旋转时，气隙110将定子极106与转子极108分开。由于定子102包括八个定子极106并且转子104包括六个转子极108，因此图1中所示的开关磁阻电动机100被称为8/6SRM。开关磁阻电机100的定子极和转子极的其他可行组合，并且可以受益于本发明的教导。绕组112(例如铜绕组)围绕每个定子极16缠绕。在直径上相对的定子极106对上的绕组112串联或并联连接。相电流通过串联或并联连接的成对定子极106上的绕组112发送，并且基于转子104相对于定子102的角位置接通和断开。
通过将转子极108吸引到激励的定子极106，在开关磁阻电动机100中产生电磁转矩。例如，通过接通通过定子极106上的绕组112的电流来激励定子极106在气隙110中产生电磁力密度。由于该电磁力密度的切向分量，定子极106附近的转子极108被吸引到定子极106。同样地，在定子极106附近的径向相对的转子极108被吸引到定子极106并且试图使其自身与定子极106对准。因此，产生电磁转矩力，使转子104逆时针转动。
图2示出了作为所提出的公式的示例的16/28SRM，其具有16个集中定子线圈-定子极106和28个转子极108。图3示出了作为所提出的公式的示例的16/28SRM的三维视图，其示出了具有16个集中定子线圈-定子极106和28个转子极108的转子和定子。
图4A示出了根据本发明优选实施例的16/28SRM的16个定子极106，没有线圈和转子组件。图4B示出了根据本发明优选实施例的用于16/28SRM的没有定子组件的28个转子极108。
图5A和5B示出了16/28SRM中的线圈配置，其可以被修改以允许四个独立的短磁通路径140A-140D。图5A示出了16/28SRM的有限元分析模拟，其示出了电机中的两个独立的磁通路径140A和140B、第二四分圆132和第四四分圆136。图5B示出了16/28SRM的有限元分析模拟，其示出了电机中的两个其他独立磁通路径140C和140D、第一四分圆130和第三四分圆134。图5C示出了16/28SRM的有限元分析模拟，其示出了交替的绕组组合，也导致电机中的四个独立的磁通路径140E、140F、140G和140H。在又一个实施例中，SRM是外转子内定子设计。
如图6中所示，公开了一种用于估算高转子极开关磁阻电机(HRSRM)的转子极数的方法，所述高转子极开关磁阻电机包括：转子，包括多个转子极；以及定子，包括多个定子极，每个定子极具有多个绕组。图6的第一步骤涉及提供HRSRM，其包括转子和定子，转子包括多个转子极，定子包括多个定子极，每个定子极具有多个绕组，如方框152所示。然后，激励至少一个定子极，其中其余定子极的每个绕组处于开路状态，如方框154所示。如方框156所示，电流被施加到至少一个定子极。接下来，如方框158所示，通过感应磁通量，磁通量沿着通过多个定子极的路径。如方框160所示，当定子极和转子极完全对准时，存储定子中独立磁通路径的最大数量(Fp)。然后，如方框162所示，计算相数(m)。最后，在方框164中示出了利用数学公式确定多个定子极(Sn)，Sn＝mx Fp，其中Fp>2，m>1，m和Fp是自变量。因此，如方框166所示，利用数学公式估算转子极数(Rn)，Rn＝2Sn-Fp。
本发明涉及一种开关磁阻电机(SRM)，其中通过改进转子极/定子极的配置可以减少产生的噪声和振动。改进的配置提供了关于转子位置的更高的电感变化率，这可以改善电机的转矩质量。该系统提供了一种开关磁阻电机，其具有数字关系的转子极和定子极。所提出的公式提供了一种数学公式，其具有针对所选m和Fp的特定数量的定子和转子极，其提供改善的噪声性能和设计灵活性。在一个示例中，当m＝4时，具有四个相位且Fp＝4的电机，具有四个可能的独立磁通路径的电机，产生16/28SRM。
表1：使用m＝4的所提出的公式，定子极和转子极的一些但不是所有可行的组合如下：
表1
该公式的实施例可以通过定子极和转子极的若干其他可行组合来描述。利用所提出的公式，可以设计具有不同相数和定子/转子配置的电机。本发明提供一种SRM，其具有旋转或线性设计的应用，并且包括定子极数和转子极数之间的关系，以便提供具有最小量的转矩脉动和声学噪声的SRM，同时提供改进的功率密度和转矩产生。特别地，本发明提供一种SRM，其具有显著的转子和定子极数关系，定子极数为Sn数，转子极数为Rn，可表示为Rn＝2Sn-Fp，例如16/28配置中的Sn/Rn极数。本发明提供一种SRM，无论是作为电动机、发电机还是两者操作。所提出的拓扑在对准时具有最高的电感，在未对准的位置具有最低的电感，非常类似于传统的SRM。传统SRM采用的所有传统电力电子转换器和控制策略可以应用于所提出的SRM。由于每转的行程数更高，所提出的SRM可提供更平稳的转矩曲线。相对于传统SRM，这提供了更好的峰值和平均转矩曲线。更窄的定子极有利于更大的填充系数，即更多的绕组，这显着改善了绕组电阻和相绕组的热限制。
已经出于说明和描述的目的呈现了本发明的优选实施例的前述描述。其并非旨在穷举或将本发明限制于所公开的精确形式。鉴于上述教导，许多修改和变化都是可能的。目的在于本发明的范围不受该详细描述的限制，而是受到权利要求和所附权利要求的等同物的限制。

Claims (29)

1.一种高转子极开关磁阻电机(HRSRM)，包括：
定子，该定子包括多个定子极；和
转子，该转子包括多个转子极；
其中，所述多个转子极与所述多个定子极成数值关系，并利用由下列数学公式限定的数值关系提供所述定子极和所述转子极的多种组合：
Rn＝2Sn-Fp；
使得Sn＝mx Fp，Fp>2，m>1，m和Fp是自变量，其中Rn是转子极数，Sn是定子极数，Fp是当所述定子极和所述转子极完全对准时所述定子中的独立磁通路径的最大数量，m是相数。
2.根据权利要求1所述的HRSRM，还包括不同的相数。
3.根据权利要求1所述的HRSRM，其中，所述数学公式为所选择的m和Fp提供特定数量的定子极和转子极。
4.根据权利要求1所述的HRSRM，其中所述HRSRM可以作为电动机、发电机或两者操作。
5.根据权利要求1所述的HRSRM，其中所述转子极数高于定子极数。
6.根据权利要求1的HRSRM，用于旋转设计。
7.根据权利要求1的HRSRM，用于线性设计。
8.根据权利要求1所述的HRSRM，其中，所述转子位于所述定子的外部。
9.根据权利要求1所述的HRSRM，其中，每个转子极构成多个磁通引导件，该磁通引导件用于弯曲围绕所述转子极的周边的所述定子极中的磁通量。
10.根据权利要求9所述的HRSRM，其中，当所述转子极的所述多个磁通引导件与所述定子极对准时获得最大电感，并且当所述转子极的所述多个磁通引导件与所述定子极不对准时获得最小电感。
11.一种高转子极开关磁阻电机(HRSRM)，包括：定子和转子，所述定子包括多个定子极，所述转子包括多个转子极，所述HRSRM利用由下列数学公式限定的数值关系提供所述转子极和所述定子极的多种组合：
Rn＝2Sn-Fp；
使得Sn＝mx Fp，Fp>2，m>1，m和Fp是自变量，其中Rn是转子极数，Sn是定子极数，Fp是当所述定子极和所述转子极完全对准时所述定子中的独立磁通路径的最大数量，m是相数。
12.根据权利要求11所述的HRSRM，还提供关于转子位置的高的电感变化率。
13.根据权利要求11所述的HRSRM，还包括不同的相数。
14.根据权利要求11所述的HRSRM，其中，所述数学公式为所选择的m和Fp提供特定数量的定子极和转子极。
15.根据权利要求11所述的HRSRM，其中所述HRSRM可以作为电动机、发电机或两者操作。
16.根据权利要求11所述的HRSRM，其中所述转子极数高于所述定子极数。
17.根据权利要求11的HRSRM，用于旋转设计。
18.根据权利要求11的HRSRM，用于线性设计。
19.根据权利要求11所述的HRSRM，其中，所述转子位于所述定子的外部。
20.根据权利要求11所述的HRSRM，其中，每个转子极构成多个磁通引导件，该磁通引导件用于弯曲围绕所述转子极的周边的所述定子极中的磁通量。
21.根据权利要求20所述的HRSRM，其中，当所述转子极的所述多个磁通引导件与所述定子极对准时获得最大电感，并且当所述转子极的所述多个磁通引导件与所述定子极不对准时获得最小电感。
22.根据权利要求11所述的HRSRM，其中，所述定子极窄，从而有利于高填充系数。
23.一种用于估算高转子极开关磁阻电机(HRSRM)的转子极数的方法，所述高转子极开关磁阻电机包括：转子，包括多个转子极；以及定子，包括多个定子极，每个定子极具有多个绕组，所述方法包括以下步骤：
(a)激励至少一个定子极，其中其余定子极的每个绕组处于开路状态；
(b)向至少一个定子极施加电流；
(c)感应磁通量，所述磁通量沿着通过多个定子极的路径；
(d)当定子极和转子极完全对准时，存储定子中独立磁通路径的最大数量(Fp)；
(e)计算相数(m)；
(f)利用以下数学公式确定定子极(Sn)的数量：
Sn＝mx Fp；
其中Fp>2，m>1，m和Fp是自变量；以及
(g)利用以下数学公式估算转子极(Rn)的数量：
Rn＝2Sn-Fp。
24.根据权利要求23所述的方法，所述方法能够实现最小量的转矩脉动并且进一步增强所述开关磁阻电机的转矩质量。
25.根据权利要求23所述的方法，所述方法提供关于转子位置的高的电感变化率。
26.根据权利要求23所述的方法，所述方法能够使开关磁阻电机具有不同的相数。
27.根据权利要求23所述的方法，其中，所述数学公式为开关磁阻电机提供改进的噪声性能和设计灵活性。
28.根据权利要求23所述的方法，其中，由于每转的高的行程数，所以开关磁阻电机具有平滑的转矩曲线。
29.根据权利要求23所述的方法，其中，所述定子极足够窄以便于高填充系数。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2218731A1 (en) 1997-11-28 2010-08-18 Merck Serono Biodevelopment Chlamydia trachomatis genomic sequence and polypeptides, fragments thereof and uses thereof, in particular for the diagnosis, prevention and treatment of infection
KR20190092527A (ko) 2017-12-28 2019-08-07 소프트웨어 모터 컴퍼니 저소음，하이 로터 폴 스위치드 릴럭턴스 모터
KR20220046207A (ko) 2020-10-07 2022-04-14 현대자동차주식회사 차량의 휠 슬립 제어 방법
JP2024514543A (ja) 2021-03-30 2024-04-02 ファン・ローケレン・カンパーニュ，ピーテル・テオドール 低床バスで使用するための逆ポータルアクスル
WO2024003348A1 (en) 2022-07-01 2024-01-04 Van Lookeren Campagne Pieter Theodoor Truck axle with direct drive electric motors
NL2032355B1 (en) 2022-07-01 2024-01-12 Theodoor Van Lookeren Campagne Pieter Truck axle with direct drive electric motors

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60125148A (ja) * 1983-11-29 1985-07-04 テレダイン・インダストリーズ・インコーポレイテツド 発電機
US20060097596A1 (en) * 2004-11-08 2006-05-11 Desai Piyush C Switched reluctance machine
CN105940596A (zh) * 2013-09-16 2016-09-14 查尔斯·汉普顿·佩里 改进的开关磁阻电机和用于混合动力汽车的开关磁阻装置
WO2016183671A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 Mcmaster University Switched reluctance machine with even pole-phase index
WO2016183673A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 Mcmaster University Switched reluctance machine with odd pole-phase index

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990000324A1 (en) * 1988-06-30 1990-01-11 Benjamin Brenneman, Iii Binary brushless alternator and motor
US5111095A (en) 1990-11-28 1992-05-05 Magna Physics Corporation Polyphase switched reluctance motor
US5604388A (en) * 1994-02-16 1997-02-18 Emerson Electric Co. Switched reluctance rotor molded lug
US6060809A (en) * 1995-10-19 2000-05-09 Tridelta Industries, Inc. Staggered pole switched reluctance motor
US5689165A (en) * 1996-04-09 1997-11-18 Sundstrand Corporation Estimator initialization circuit and method for a sensorless switched reluctance machine system
US5936373A (en) 1997-09-26 1999-08-10 Emerson Electric Co. Wide pole switched reluctance machine and method of its control
US6720686B1 (en) * 2000-10-03 2004-04-13 Emerson Electric Co. Reduced noise dynamoelectric machine
JP3944825B2 (ja) * 2001-11-16 2007-07-18 ミネベア株式会社 密閉構造モータ及びその使用方法
JP2006521780A (ja) * 2003-03-17 2006-09-21 バージニア テック インテレクチュアル プロパティーズ インコーポレーテッド 二相ＳＲＭ（ＴＰＳＲＭ）の固定子バック材（ｂａｃｋｍａｔｅｒｉａｌ）における磁束変化を防止する装置および方法
US7202625B2 (en) * 2005-02-25 2007-04-10 Caterpillar Inc Multi-motor switched reluctance traction system
US20090021192A1 (en) 2005-04-08 2009-01-22 Srinivas Kudligi Switched Reluctance Machine And Method Of Operation Thereof
DE112006001258T5 (de) 2005-05-17 2008-04-30 Denso Corp., Kariya Motor und Steuereinheit dafür
JP4922600B2 (ja) * 2005-11-17 2012-04-25 株式会社ミツバ スイッチドリラクタンスモータ
CA2549882A1 (en) * 2006-06-12 2007-12-12 Msi Machineering Solutions Inc. Axial flux switched reluctance motor
WO2008153832A2 (en) 2007-05-31 2008-12-18 Krishnan Ramu Switched reluctance machines with minimum stator core
EP2171827A1 (en) 2007-07-27 2010-04-07 The Texas A&M University System Short-flux path motors / generators
DE102009044528A1 (de) * 2008-11-14 2010-06-02 Denso Corporation, Kariya-City Reluktanzmotor
US20110248582A1 (en) 2010-04-13 2011-10-13 Illinois Institute Of Technology Switched reluctance machine
US20130255933A1 (en) * 2012-04-03 2013-10-03 Kuei-Hsien Shen Oil pumping system using a switched reluctance motor to drive a screw pump
US10333376B2 (en) 2012-10-24 2019-06-25 Mcmaster University Double-rotor switched reluctance machine
CA2878561C (en) 2014-01-17 2020-02-18 Mcmaster University Torque ripple reduction in switched reluctance motor drives
AU2016274121B2 (en) * 2015-06-10 2018-07-26 Turntide Technologies Inc. Mirroring of high rotor pole switched reluctance machines
US10312780B2 (en) 2015-10-21 2019-06-04 Mcmaster University Double-rotor switched reluctance machine with segmented rotors
KR20190092527A (ko) 2017-12-28 2019-08-07 소프트웨어 모터 컴퍼니 저소음，하이 로터 폴 스위치드 릴럭턴스 모터

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60125148A (ja) * 1983-11-29 1985-07-04 テレダイン・インダストリーズ・インコーポレイテツド 発電機
US20060097596A1 (en) * 2004-11-08 2006-05-11 Desai Piyush C Switched reluctance machine
CN105940596A (zh) * 2013-09-16 2016-09-14 查尔斯·汉普顿·佩里 改进的开关磁阻电机和用于混合动力汽车的开关磁阻装置
WO2016183671A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 Mcmaster University Switched reluctance machine with even pole-phase index
WO2016183673A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 Mcmaster University Switched reluctance machine with odd pole-phase index

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