CN202094780U - 具有定位功能的开关磁阻电机的转子定子改进结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有定位功能的开关磁阻电机的转子定子改进结构，包括相互匹配的转子和定子，定子上设有多个定子凸极，转子上设有多个转子凸极，定子凸极弧面和转子凸极弧面相对，定子凸极弧面和转子凸极弧面弧度重合且弧长相等。转子凸极中至少在一个转子凸极弧面上设有一个弧形定位浅槽，至少在两个转子凸极之间的转子侧面上设有一个半圆形定位凹槽。定子凸极的左侧面、右侧面上各设有一个横截面呈三角形的定位凹槽。本实用新型使电机的电感的最大值只会在一个转子角度上产生，而不会持续在多个角度上，从而实现对电机旋转位置的定位，使开关磁阻电机也能应用到有定位要求的领域，扩大开关磁阻电机的使用范围。

Description

具有定位功能的开关磁阻电机的转子定子改进结构

技术领域

本实用新型涉及一种开关磁阻电机，尤其涉及一种具有定位功能的开关磁阻电机的转子定子改进结构。

背景技术

开关磁阻电机是一种新型调速电机，电机为双凸极结构，转子既无绕组也无永磁体，定子各极上绕有集中绕组，径向相对极的绕组串联，构成一相。开关磁阻电机的运行原理遵循“磁阻最小原理”——磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合，因磁场扭曲而产生磁阻性质的电磁转矩，而具有一定形状的铁心在移动到最小磁阻位置时，必使自己的主轴线与磁场的轴线重合。开关磁阻电机具有几个比较显著的优点：结构简单、成本低，功率电路简单可靠，系统可靠性高，起动转矩大、起动电流低，可控参数多，调速性能好，效率高、损耗小，适用于频繁起停及正反向转换运行。虽然开关磁阻电机已具备上述的许多优点，但是目前的开关磁阻电机仍存在不足，由于一般开关磁阻电机的定子凸极的弧面和转子凸极的弧面的弧度是不完全重合的，会有长短的区别，这时候电机的电感和转子的角度关系的线性图如图6所示，电感的最大值会持续在一段角度上，因此无法实现对电机的旋转位置的定位，电机只能随机地起停，故原有的开关磁阻电机无法使用到有定位要求的领域（如电梯升降机、矿山牵引车辆等），因此造成了其使用范围的局限性。

发明内容

本实用新型主要解决原有开关磁阻电机的转子凸极和定子凸极的弧面不完全重合，会有长短的区别，造成无法实现对电机旋转位置的定位，电机只能随机地起停，导致开关磁阻电机无法使用到有定位要求的领域，局限了使用范围的技术问题；提供一种具有定位功能的开关磁阻电机的转子定子改进结构，通过对转子凸极和定子凸极的结构进行改进，使电机的电感的最大值只会在一个转子角度上产生，而不会持续在多个角度上，从而实现对电机旋转位置的定位，使开关磁阻电机也能应用到有定位要求的领域，扩大开关磁阻电机的使用范围。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括相互匹配的转子和定子，定子上设有多个定子凸极，转子上设有多个转子凸极，定子凸极弧面和转子凸极弧面相对，所述的定子凸极弧面和所述的转子凸极弧面弧度重合且弧长相等。定子凸极和转子凸极经过这样的改进后，电机的电感和转子角度的线性关系就有了变化，电感的最大值只会出现在一个转子角度上，而不会持续在多个转子角度上。这样，通过配套的定位控制装置的控制，控制绕在定子凸极上的线圈电流大小，就能使电机旋转到指定位置，使得开关磁阻电机也能应用到有定位要求的领域（如电梯升降机、矿山牵引车辆等），扩大开关磁阻电机的使用范围。

作为优选，所述的定子包围在所述的转子的外周，所述的转子凸极弧面外凸，所述的定子凸极弧面内凹。

作为优选，所述的转子凸极中至少在一个转子凸极弧面上设有一个弧形定位浅槽，弧形定位浅槽的中心线偏离该弧形定位浅槽所在的转子凸极的中心线。转子由硅钢片叠压而成，既无绕组也无永磁体。在叠压硅钢片时，弧形定位浅槽起到定位作用，便于将硅钢片叠整齐。可以只在一个转子凸极上设置弧形定位浅槽，也可以在多个转子凸极上设置弧形定位浅槽。

作为优选，至少在两个转子凸极之间的转子侧面上设有一个半圆形定位凹槽，半圆形定位凹槽的中心线偏离该半圆形定位凹槽所在的转子侧面的中心线。在叠压硅钢片时，半圆形定位凹槽起到定位作用，便于将硅钢片叠整齐。可以只在两个转子凸极之间的转子侧面上设置一个半圆形定位凹槽，也可以在多组转子凸极之间的转子侧面上设置半圆形定位凹槽。半圆形定位凹槽和弧形定位浅槽配合设置效果更佳。当转子上只有一个弧形定位浅槽和一个半圆形定位凹槽时，一般将半圆形定位凹槽设置在弧形定位浅槽对面的转子凸极旁边的转子侧面上，起到更好的定位效果。

作为优选，所述的定子凸极的左侧面、右侧面上各设有一个横截面呈三角形的定位凹槽，一个定子凸极上的左、右两侧的定位凹槽互相对称，所述的定位凹槽靠近所述的定子凸极弧面。使得定子的安装比较方便。

本实用新型的有益效果是：通过对转子凸极和定子凸极的结构进行改进，使电机的电感的最大值只会在一个转子角度上产生，而不会持续在多个角度上，从而实现对电机旋转位置的定位，使开关磁阻电机也能应用到有定位要求的领域，扩大开关磁阻电机的使用范围。

附图说明

图1是本实用新型中定子的一种俯视结构示意图。

图2是图1中A的放大图。

图3是本实用新型中转子的一种俯视结构示意图。

图4是图3中B的放大图。

图5是图3中C的放大图。

图6是原有开关磁阻电机的电机电感和转子角度的关系的线性图。

图7是使用本实用新型的开关磁阻电机的电机电感和转子角度的关系的线性图。

图中1.转子，2.定子，3.转子凸极，4.定子凸极，5.转子凸极弧面，6.定子凸极弧面，7.弧形定位浅槽，8.半圆形定位凹槽，9.定位凹槽。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例的具有定位功能的开关磁阻电机的转子定子改进结构，以四相（8/6极）电机为例，如图1、图3所示，包括相互匹配的转子1和定子2，定子2包围在转子1的外周，定子2上有八个向内凸出的定子凸极4，转子1上有六个向外凸出的转子凸极3，转子凸极弧面5外凸，定子凸极弧面6内凹，转子旋转时，定子凸极弧面6和转子凸极弧面5相对，定子凸极弧面6和转子凸极弧面5弧度重合且弧长相等。如图2所示，定子凸极4的左侧面、右侧面上各有一个横截面呈三角形的定位凹槽9，一个定子凸极4上的左、右两侧的定位凹槽9互相对称，定位凹槽9靠近定子凸极弧面6。如图3、图4、图5所示，在一个转子凸极弧面5上开有一个弧形定位浅槽7，弧形定位浅槽7的中心线和该弧形定位浅槽所在的转子凸极3的中心线相隔的角度a为7.5度，该弧形定位浅槽对面的转子凸极的旁边的转子侧面上有一个半圆形定位凹槽8，半圆形定位凹槽8的中心线和该转子凸极的中心线相隔的角度b为37.5度，弧形定位浅槽7和半圆形定位凹槽8位于这两个转子凸极的中心线的同侧。每个转子凸极的左、右侧面和其相邻的转子侧面呈弧形光滑过渡。

使用本实用新型的开关磁阻电机的电机电感和转子角度的线性关系如图7所示，电感的最大值只会出现在一个转子角度上，而不会持续在多个转子角度上。这样，通过配套的定位控制装置的控制，控制绕在定子凸极上的线圈电流大小，就能使电机旋转到指定位置，使得开关磁阻电机也能应用到有定位要求的领域（如电梯升降机、矿山牵引车辆等），扩大开关磁阻电机的使用范围。

Claims (5)

1.一种具有定位功能的开关磁阻电机的转子定子改进结构，包括相互匹配的转子（1）和定子（2），定子（2）上设有多个定子凸极（4），转子（1）上设有多个转子凸极（3），定子凸极弧面（6）和转子凸极弧面（5）相对，其特征在于所述的定子凸极弧面（6）和所述的转子凸极弧面（5）弧度重合且弧长相等。

2.根据权利要求1所述的具有定位功能的开关磁阻电机的转子定子改进结构，其特征在于所述的定子（2）包围在所述的转子（1）的外周，所述的转子凸极弧面（5）外凸，所述的定子凸极弧面（6）内凹。

3.根据权利要求2所述的具有定位功能的开关磁阻电机的转子定子改进结构，其特征在于所述的转子凸极（3）中至少在一个转子凸极弧面（5）上设有一个弧形定位浅槽（7），弧形定位浅槽（7）的中心线偏离该弧形定位浅槽所在的转子凸极（3）的中心线。

4.根据权利要求2或3所述的具有定位功能的开关磁阻电机的转子定子改进结构，其特征在于至少在两个转子凸极（3）之间的转子侧面上设有一个半圆形定位凹槽（8），半圆形定位凹槽（8）的中心线偏离该半圆形定位凹槽（8）所在的转子侧面的中心线。

5.根据权利要求1或2或3所述的具有定位功能的开关磁阻电机的转子定子改进结构，其特征在于所述的定子凸极（4）的左侧面、右侧面上各设有一个横截面呈三角形的定位凹槽（9），一个定子凸极（4）上的左、右两侧的定位凹槽（9）互相对称，所述的定位凹槽（9）靠近所述的定子凸极弧面（6）。

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