CN202183652U - 低风阻磁通切换电机 - Google Patents

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李键
赵朝会
袁龙生
张迪
项峰
李华平
陈垒
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Abstract

本实用新型提供一种低风阻磁通切换电机，包含定子（10）、转子（20）和永磁体（30），所述定子（10）由数个定子铁芯（11）组成，定子（10）上绕有三相集中电枢绕组（13）；所述永磁体（30）设于两相邻定子铁芯（11）之间；所述转子（20）外圆周表面均布有转子齿（21），所述两相邻转子齿（21）之间设有非导磁填充材料（22）。本实用新型的积极效果是：①减少了电机在工作时的风阻、磨损耗以及电机运行时的噪音；②使得转子在高速转动时与空气的摩擦减少了，减少了电机的发热，从而增加了电机的寿命；③解决了转子极数为奇数的磁通切换双凸极电机由转子本身的不对称结构引起的径向不平衡力和振动问题，增加了电机的动平衡。

Description

低风阻磁通切换电机
技术领域
本实用新型涉及一种切换电机，特别是涉及一种低风阻磁通切换电机。 
背景技术
磁通切换电机（又称：开关磁链电机）最早是在1955 年由学者Rauch 和Johnson 提出的，其结构请参见图1。之后很长一段时间内这种电机的研究很少。随着永磁材料的发展，Hoang 等学者在1997年重新将研究目光投向PMFSM，随后又有人提出了混合励磁开关磁通电机。近几年国内学者也开始对永磁磁通切换电机进行了研究，图2所示为浙江大学研制的24V，450W，1500r/min的三相6/5极结构磁通切换电机的截面图，图3所示为东南大学研制的三相12/10极结构磁通切换电机。 
由于上述磁通切换电机都是由凸极铁芯式转子组成，转子表面凹凸结构造成了电机在运行时会产生一定的风阻，增大了风磨损耗，进而不可避免的降低了电机的效率，同时也产生了噪音；而且对于转子极数为奇数的磁通切换双凸极电机由转子本身的不对称结构引起的径向不平衡力和振动问题也较突出。 
减小磁通切换双凸极电机的风阻降低风磨损耗；减小径向不平衡力，减低噪音和振动问题成为本领域技术人员想要解决的问题。 
因此，我们需要一种结构简单、风阻小、低噪音、电机性能好的磁通切换电机。 
实用新型内容
为解决现有技术的不足，本实用新型提供一种低风阻、小径向力、低噪音和振动的磁通切换电机。 
本实用新型采取的技术方案是： 
一种低风阻磁通切换电机，包含定子、转子和永磁体，所述定子由数个定子铁芯组成，定子上绕有三相集中电枢绕组；所述永磁体设于两相邻定子铁芯之间；所述转子外圆周表面均布有转子齿，所述两相邻转子齿之间设有非导磁填充材料。
所述定子铁芯为U型导磁铁芯。 
所述转子为直槽转子，转子上既无永磁体也无绕组。 
所述永磁体切向充磁。 
所述定子和转子的转轴重合。 
所述转子还包括固定盘和固定螺丝，所述固定盘上设有数个孔，所述孔数与转子齿数相同，所述非导磁填充材料上设有螺纹，所述螺纹与所述固定螺丝相配合。 
所述固定盘分设于转子的两个端面。 
本实用新型的有益效果是： 
1、本电机由于在转子上放置了非导磁填充材料，克服了转子表面凹凸结构，从而减少了电机在工作时的风阻、磨损耗以及电机运行时的噪音。
2、本电机由于在转子上放置了非导磁填充材料，使得转子在高速转动时与空气的摩擦减少了，从而减少了电机的发热，从而增加了电机的寿命。 
3、本电机由于在转子上放置了非导磁填充材料，使得转子结构形成一个圆形结构，对于转子极数为奇数的磁通切换双凸极电机由转子本身的不对称结构引起的径向不平衡力和振动问题得到解决，从而增加了电机的动平衡。 
附图说明
附图1-3分别是现有开关磁链电机的结构示意图； 
图4是本实用新型低风阻磁通切换电机的结构示意图；
图5是本实用新型低风阻磁通切换电机的转子结构示意图；
图6是本实用新型低风阻磁通切换电机的固定盘结构示意图。
其中： 
10.定子                         11.定子铁芯
12.定子齿                      13. 三相集中电枢绕组
20.转子                         21.转子齿
22.非导磁填充材料      23.固定盘
24.固定螺丝                  25. 螺纹
30.永磁体                      40.转轴。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式给予详细阐释。 
请参考图4，本实用新型的低风阻磁通切换电机包含定子10、转子20和永磁体30。所述定子10由数个定子铁芯11组成，所述定子铁芯11为U型导磁铁芯，所述永磁体30设于两相邻定子铁芯11之间。所述两相邻定子铁芯11和其之间的永磁体30形成一定子齿12，所述定子齿上绕有三相集中电枢绕组13。所述永磁体30切向充磁。所述定子10和转子20的转轴40重合。 
请继续参考图4，所述转子20外圆周表面均布有转子齿21，所述两相邻转子齿21之间设有非导磁填充材料22。所述转子20为直槽转子，转子20上既无永磁体也无绕组。 
所述定子齿数Ns和转子齿数Nr满足公式： 
Figure 96260DEST_PATH_IMAGE001
。 
其中，m 为电机的相数，n为自然数(如1、2、3等） 。 
请参见图5，所述转子20还包括固定盘23和固定螺丝24，所述固定盘23分设于转子20的两个端面,。请参见图6，所述固定盘上设有数个孔，所述孔数与转子齿数相同。 
请参见图4，所述非导磁填充材料22上设有螺纹25，与所述固定螺丝24相配合。请参见图5，使用时，将固定盘23置于转子20的一端面，使固定盘23上的孔与非导磁填充材料22上的螺纹25对齐，通过固定螺丝24将固定盘23固定于转子20的端面上，从而将非导磁填充材料22固定在两相邻转子齿21之间。 
本电机由于在转子20上放置了非导磁填充材料22，克服了转子20表面凹凸结构，从而减少了电机在工作时的风阻、磨损耗以及电机运行时的噪音；使得转子在高速转动时与空气的摩擦减少了，减少了电机的发热，从而增加了电机的寿命；并且，使得转子结构形成一个圆形结构，对于转子极数为奇数的磁通切换双凸极电机由转子本身的不对称结构引起的径向不平衡力和振动问题得到解决，从而增加了电机的动平衡。 
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改变、改进和润饰，这些改变、改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (7)

1.一种低风阻磁通切换电机，包含定子（10）、转子（20）和永磁体（30），其特征在于，
所述定子（10）由数个定子铁芯（11）组成，定子（10）上绕有三相集中电枢绕组（13）；
所述永磁体（30）设于两相邻定子铁芯（11）之间；
所述转子（20）外圆周表面均布有转子齿（21），所述两相邻转子齿（21）之间设有非导磁填充材料（22）。
2.根据权利要求1所述的低风阻磁通切换电机，其特征在于，所述定子铁芯（11）为U型导磁铁芯。
3.根据权利要求1所述的低风阻磁通切换电机，其特征在于，所述转子（20）为直槽转子。
4.根据权利要求1所述的低风阻磁通切换电机，其特征在于，所述永磁体（30）切向充磁。
5.根据权利要求1所述的低风阻磁通切换电机，其特征在于，所述定子（10）和转子（20）的转轴（40）重合。
6.根据权利要求1-5任一所述的低风阻磁通切换电机，其特征在于，所述转子（20）还包括固定盘（23）和固定螺丝（24），所述固定盘（23）上设有数个孔，所述孔数与转子齿数相同，所述非导磁填充材料（22）上设有螺纹（25），所述螺纹（25）与所述固定螺丝（24）相配合。
7.根据权利要求6所述的低风阻磁通切换电机，其特征在于，所述固定盘（23）分设于转子（20）的两个端面。
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