CN205178671U - 一种定子及其相应的无刷直流、三相开关磁阻和罩极电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定子，涉及电机领域；该定子包含大齿和小齿，所述大齿和所述小齿周期交替排列，相邻的大齿齿身中心线与小齿齿身中心线之间的圆弧距离相同，若干条齿槽伴生于大齿与小齿之间；大齿的齿顶弧面按正弦规律变化，大齿与转子间的大齿弧面气隙为中间小、两端大的正弦渐变气隙，小齿与转子间的小齿弧面气隙为均匀气隙且大于大齿两端气隙；在所述齿槽里嵌有线圈使构成的每相绕组的铁芯分别由小齿、大齿、小齿三齿依次排列组成，每相绕组与其相邻的绕组之间有一个共用的小齿，且每相绕组的极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状；本实用新型的所述定子可产生圆形旋转磁场，降低了电机的脉动现象，使电机启动平稳。

Description

一种定子及其相应的无刷直流、三相开关磁阻和罩极电机

技术领域

本实用新型涉及电机领域，尤其涉及一种定子及其相应的无刷直流电机、三相开关磁阻电机和罩极电机。

背景技术

现有的电机定子铁芯圆内分别分布着均等的槽和齿，并在齿槽中绕有三相或者二相绕组，对于这种传统的电机在运转时会产生谐波磁势，造成电机脉动明显，电机设计师在设计电机时力图把消除谐波磁势当作重要内容来设计。目前消除谐波磁势的技术主要表现在于定子、转子绕组：包括单、双层叠式绕组、同心分布式绕组、分数槽分布式绕组上或转子铁芯形状呈正弦状，目的使气隙电势波呈正弦状。虽然在采用上述对应的分布式绕组时消除一定量的谐波磁势，但也带来槽齿较多、齿谐波量增大、绕线工艺复杂、线圈端部较长、漏磁量增多及电阻电抗增大等问题，对电机效率、功率、转矩产生下降的影响。而微型电机在实施分布绕组技术方案时往往操作较难。这就是微型电机功率因素提不高的原因。

实用新型内容

本实用新型提供一种定子，所述定子是通过改变其定子铁芯形状，使极距变短而一极总的磁密不变，三齿极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状，从而在电机运行时产生圆形旋转磁场，降低了电机的脉动现象，使电机启动平稳。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型公开了一种定子，包含大齿和小齿，所述大齿和所述小齿周期交替排列，相邻的大齿齿身中心线与小齿齿身中心线之间的圆弧距离相同，若干条齿槽伴生于大齿与小齿之间，在所述齿槽里嵌有线圈使构成的每相绕组的铁芯分别由小齿、大齿、小齿三齿依次排列组成，每相绕组与其相邻绕组之间有一个共用的小齿，大齿的齿顶弧面按正弦规律变化，大齿与转子间的大齿弧面气隙为中间小、两端大的正弦渐变气隙，所述小齿与转子间的小齿弧面气隙为均匀气隙且大于大齿弧面气隙的两端气隙,每相绕组的极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状。

本实用新型公开了一种定子，包含大齿和小齿，所述大齿和所述小齿周期交替排列，相邻的大齿齿身中心线与小齿齿身中心线之间的圆弧距离相同，若干条齿槽伴生于大齿与小齿之间，在所述齿槽里嵌有线圈使构成的每相绕组的铁芯分别由小齿、大齿、小齿三齿依次排列组成，每相绕组与其相邻绕组之间有一个共用的小齿，大齿的齿顶弧面为左右对称削角，大齿与转子间的大齿弧面气隙为中间小、两端大的渐变气隙，小齿与转子间的小齿弧面气隙为均匀气隙且大于大齿弧面气隙的两端气隙，每相绕组的极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状。

本实用新型公开了一种定子，包含大齿和小齿，所述大齿和所述小齿周期交替排列，相邻的大齿齿身中心线与小齿齿身中心线之间的圆弧距离相同，若干条齿槽伴生于大齿与小齿之间，在所述齿槽里嵌有线圈使构成的每相绕组的铁芯分别由小齿、大齿、小齿三齿依次排列组成，每相绕组与其相邻绕组之间有一个共用的小齿，所述的大齿与转子之间的大齿弧面气隙为均匀气隙,小齿与转子间的小齿弧面气隙为均匀气隙且大于大齿弧面气隙，每相绕组的极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状。

本实用新型公开了一种定子，包含大齿和小齿，所述大齿和所述小齿周期交替排列，相邻的大齿齿身中心线与小齿齿身中心线之间的圆弧距离相同，若干条齿槽伴生于大齿与小齿之间，在所述齿槽里嵌有线圈使构成的每相绕组的铁芯分别由小齿、大齿、小齿三齿依次排列组成，每相绕组与其相邻绕组之间有一个共用的小齿，所述小齿与转子间的小齿弧面气隙与大齿与转子间的大齿弧面气隙均为均匀气隙，且大齿弧面气隙与小齿弧面气隙相同，线圈通电后会产生相似于方波磁场。

进一步的技术方案是，上述所述四种定子的大齿齿身根部与磁轭接壤部均可以拆分拼装，所述大齿齿身根部为凸形燕尾齿与磁轭内径侧为凹形燕尾槽呈凸凹燕尾形齿槽紧密拼接；所述的小齿齿身的齿顶弧面长度大于齿根弧面长度,呈相似于梯形齿；所述的定子加工程序是将电磁导线先绕线于左右小齿上，后把大齿齿身根部的凸形燕尾齿镶在磁轭内径侧凹形燕尾槽里。

进一步的技术方案是，所述大齿齿身宽度是所述小齿齿身宽度的二倍或二倍以上。

本实用新型还公开了一种带有上述任一所述定子的无刷直流电机，还包括转子和电子换相装置，所述转子上设有若干对平行充磁或者径向充磁的N/S转子永久磁极；所述换相装置包括霍尔位置传感器和转子位置永久磁极，所述转子位置永久磁极按N/S极交替间隔排列布满或间隔布满在转轴上且其与转子永久磁极同轴且极对数相同。

进一步的技术方案是，所述定子的齿槽和所述转子永久磁极为斜形且呈交叉形状，定子的齿槽与转子永久磁极的斜度相等。

进一步的技术方案是，所述无刷直流电机为二相无刷直流电机，所述定子包括A相绕组和B相绕组，所述A相绕组和所述B相绕组在空间上互为90°电角度，其中，每相绕组极数与转子永久磁极极数相同，即所述齿槽的个数是转子永久磁极极数的四倍，转子永久磁极的一极极距为(0.65-1.0)πD/P。

进一步的技术方案是，所述二相无刷直流电机的霍尔位置传感器分别设置在空间位置互为90°电角度的A相绕组铁芯磁极和B相绕组铁芯磁极轴中心线一侧；所述的转子永久磁极与转子位置永久磁极在空间位置上互为0°电角度，所述的转子永久磁极兼作转子位置永久磁极。

进一步的技术方案是，所述无刷直流电机为三相无刷直流电机，所述定子为包括A相绕组、B相绕组和C相绕组，所述A相绕组、所述B相绕组和所述C相绕组在空间上互为120°电角度，其中，每相绕组极数为转子永久磁极极数的1/2，即所述齿槽的个数是转子永久磁极极数的三倍，转子永久磁极的一极极距为(0.8-1.0)πD/P。

进一步的技术方案是，所述转子位置永久磁极与转子永久磁极在空间位置上互为90°电角度，所述霍尔位置传感器为三相且在空间位置上互为120°电角度，分别设置在A相绕组、B相绕组和C相绕组中性线处。

本实用新型还公开了一种带有上述任一所述定子的三相开关磁阻电机，还包括转子和电子换相装置，所述转子上设有若干对凸极铁芯，所述换相装置包括霍尔位置传感器和转子位置永久磁极；所述定子为包括A相绕组、B相绕组和C相绕组，所述A相绕组、所述B相绕组和所述C相绕组在空间上互为120°电角度，其中，每相绕组极数与转子凸极铁芯极数相同，即所述齿槽的个数是转子凸极铁芯极数的六倍，转子凸极铁芯的一极极距为(0.38-0.42)πD/P。

进一步的技术方案是，所述定子的齿槽和所述转子凸极铁芯为斜形且呈交叉形状，定子的齿槽与转子凸极铁芯的斜度相等。

进一步的技术方案是，所述转子位置永久磁极与转子凸极铁芯同轴且极对数相同，所述转子位置永久磁极一极极距等于或小于转子永久磁极一极极距且在空间位置上互为0°电角度。

进一步的技术方案是，所述的霍尔位置传感器为三相且在空间位置上互为120°电角度，分别设置在A相绕组、B相绕组和C相绕组中性线处。

本实用新型还公开了一种带有上述任一所述定子的罩极电机，还包括转子和导磁环，所述导磁环包括上导磁轭和下导磁轭，所述上导磁轭和所述下导磁轭无间隙紧密装配，所述导磁环对称设置于所述定子圆周，所述导磁环的个数和所述定子极数比为1︰1。

进一步的技术方案是，所述的定子包括所述A相绕组和所述B相绕组，所述A相绕组所述B相绕组在空间上互为90°电角度；所述A相绕组为主绕组时，所述的B相绕组为副绕组；所述B相绕组为主绕组时，所述A相绕组为副绕组；所述主绕组为多匝线圈，所述副线圈为单匝短路线圈或多匝短路线圈。

进一步的技术方案是，所述上导磁轭设在所述定子铁芯两端或一端且与定子压合为一体，所述上导磁轭压合于A相大齿和B相大齿位置，并与下导磁轭呈相似于“回”字型合围相邻的所述A相绕组线圈一有效边和所述B相绕组线圈一有效边，即：在凹槽内嵌有所述的A相绕组线圈和所述B相绕组线圈的各其中一边。

进一步的技术方案是，一种带有上述任一所述定子的无刷直流电机为任一二相、三相无刷直流直线电机。

进一步的技术方案是，一种带有上述任一所述定子的三相开关磁阻电机为任一三相开关磁阻直线电机。

进一步的技术方案是，一种带有上述任一所述定子的无刷直流电机为任一二相、三相无刷直流盘式电机。

进一步的技术方案是，一种带有上述任一所述定子的三相开关磁阻电机为任一三相开关磁阻盘式电机。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型的所述定子的大齿和小齿交替排列，每相绕组铁芯磁极分别由大齿为主、左右小齿为辅三齿排列组成且三齿极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状，使得通电后的线圈可产生圆形旋转磁场，相与相同极磁场融合交接降低了电机的脉动现象，使电机启动平稳。

2、所述大齿齿身的宽度是小齿齿身宽度的两倍或者两倍以上，所述大齿齿长，所述小齿齿短，每相的铁芯截面积保持不变而极距变短，定子线圈端部长度相对变小，线圈电阻小、损耗减少，效率增大。

3、由于组成定子一极的齿数仅三个，相比于同规格的现有单相或三相电机，齿数相对减少，齿数的减少将会减少齿部谐波电势和提高槽满率。

4、所述二相无刷直流电机定子的二相绕组在空间上互为90°电角度，使得通电时二相合成磁势与转子永久磁势始终为90°电角度，力矩永远保持最大。

附图说明

图1是本实用新型定子展开结构示意图；

图2是本实用新型二相无刷直流电机总装结构示意图；

图3是本实用新型三相无刷直流电机或三相开关磁阻电机总装结构示意图；

图4是本实用新型定子与转子交叉斜槽展开结构示意图；

图5是本实用新型二相无刷直流电机定子二相线圈绕线示意图；

图6是本实用新型二相无刷直流电机定子、转子四极示意图；

图7是本实用新型二相无刷直流电机二相H桥驱动器电子换相主电路；

图8是本实用新型三相无刷直流电机定子三相线圈绕线示意图；

图9是本实用新型三相无刷直流电机定子、转子八极示意图；

图10是本实用新型三相无刷直流电机三相H桥驱动器电子换相主电路；

图11是本实用新型三相开关磁阻电机定子三相线圈绕线示意图；

图12是本实用新型三相开关磁阻电机定子、转子四极示意图；

图13是本实用新型三相开关磁阻电机三相电子换相主电路示意图；

图14是本实用新型罩极电机的总装结构示意图；

图15是本实用新型罩极电机的导磁环与定子的装配示意图；

图16是本实用新型罩极电机的导磁环的结构示意图；

图17是本实用新型罩极电机的上导磁轭的结构示意图；

图18是本实用新型定子的大齿拼接图。

其中：1-大齿；2-小齿；3-齿槽；4-线圈；5-大齿弧面气隙；6-小齿弧面气隙；7、上导磁轭；8、下导磁轭；9-定子；10-转子；11-A相铁芯磁极；22-B相铁芯磁极；33-C相铁芯磁极；12-转子位置永久磁极；13-支架；14-霍尔位置传感器；15-间距；16-凹槽；17-凸形燕尾齿；18-凹形燕尾槽。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施方式一

如图1所示，本实用新型公开了一种定子9，所述定子9包含大齿1和小齿2，所述大齿1和所述小齿2周期交替排列，相邻的大齿1齿身中心线与小齿2齿身中心线之间的圆弧距离相同，若干条齿槽3伴生于大齿1与小齿2之间，大齿1齿身宽度是小齿2齿身宽度的二倍或二倍以上，大齿1和小齿2齿身宽度根据电机的功率的大小和电机尺寸而定，所述大齿1齿身宽度是所述小齿2齿身宽度的二倍或二倍以上，在所述齿槽3里嵌有绕组，每相绕组中的每极铁芯分别由小齿2、大齿1、小齿2依次排列组成；每相绕组与其相邻的绕组之间有一个共用的小齿2，每相绕组包含有一个大齿1和两个小齿2，大齿1为主，左右小齿2为辅。

设定大齿1与小齿2的大齿弧面气隙5和小齿弧面气隙6，使得所述定子9每相的极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状，通电后的线圈4所产生的磁势波呈相似于正弦规律分布状，加之每相绕组与其相邻绕组之间有一个共用的小齿2，使相与相同极磁场融合交接，产生相似于圆形旋转磁场，降低了电机的脉动现象，使电机启动平稳；由于组成定子9一极的齿数仅三齿，相比于同规格的现有单相或三相电机或多相电机，槽齿数相对减少，槽齿数的减少将会减少齿部谐波电势和提高槽满率。

为了实现定子9每相的极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状，所述大齿1和小齿2的大齿弧面气隙5和小齿弧面气隙6可按照以下三种情况进行设定。当然，本申请所保护的范围不仅局限于下述所述方式，其他任何可实现定子9每相的极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状的定子的大齿和小齿的间隙设定方式均受本申请的保护。

方式一：大齿1的齿顶弧面按正弦规律变化，大齿1与转子10间的大齿弧面气隙5为中间小、两端大的正弦渐变气隙，小齿2与转子10间的小齿弧面气隙6为均匀气隙且大于大齿弧面气隙5的两端气隙。

方式二：大齿1的齿顶弧面为左右对称削角，大齿1与转子10间的大齿弧面气隙5为中间小、两端大的渐变气隙，小齿2与转子10间的小齿弧面气隙6为均匀气隙且大于大齿弧面气隙5的两端气隙。

方式三：所述的大齿1与转子10之间的大齿弧面气隙5为均匀气隙,小齿2与转子10间的小齿弧面气隙6为均匀气隙且大于大齿弧面气隙5。

上述三种方式所述大齿1齿长，所述小齿2齿短，因而每相的铁芯截面积保持不变而极距变短，所述定子9的线圈4端部长度变短，线圈4电阻变小，损耗减少，使得电机效率增大。

方式四：除上述三种方式外，还可以将所述小齿2与转子10间的小齿弧面气隙6与大齿1与转子10间的大齿弧面气隙5均为均匀气隙，且大齿弧面气隙5与小齿弧面气隙6相同。这种设置方式使得通电后的线圈4所产生的磁势波呈相似于方波的磁场，但加之每相绕组与其相邻绕组之间有一个共用的小齿2，使相与相同极磁场融合交接，依然产生相似于圆形旋转磁场，降低了电机的脉动现象，使电机启动平稳。这种方式相对于上述三种而言，脉动相对大些，但其具有提高了电机的功率的优点。

如图18所示，上述四种定子的所述大齿1齿身根部与磁轭接壤部可以拆分拼装，所述大齿1齿身根部为凸形燕尾齿17与磁轭内径侧为凹形燕尾槽18呈凸凹燕尾形齿槽紧密拼接；所述的小齿2齿身的齿顶弧面长度大于齿根弧面长度呈相似于梯形齿；所述的定子9加工程序是将电磁导线先绕线于左右小齿2上，后把大齿1齿身根部的凸形燕尾齿17镶在磁轭内径侧凹形燕尾槽18里。

所述定子9材料为包括高导磁矽钢片或硅钢片和高导电率导线；定子9为内定子或外定子或盘式定子或直线定子；定子9外形为方形或圆形；定子9作为单相或三相电机、多相电机或者发电机的定子使用。

所述定子为单相交流电机使用时，还包括转子，所述转子为鼠笼型、绕线型、永久磁极型；所述定子包括A相绕组和所述B相绕组，所述A相绕组和所述B相绕组在空间上互为90°电角度。

所述定子为三相交流电机使用时，还包括转子，所述转子为鼠笼型、绕线型、永久磁极型；所述定子为包括A相绕组、B相绕组和C相绕组，所述A相绕组、B相绕组和C相绕组在空间上互为120°电角度。

所述定子为多相交流电机使用时，还包括转子和变频器，所述转子为鼠笼型，永久磁极型；所述定子为包括任意个A相绕组、B相绕组和C相绕组，所述A相绕组、B相绕组和C相绕组在空间上互为120°电角度；或所述定子包括任意个A相绕组和所述B相绕组，所述A相绕组和所述B相绕组在空间上互为90°电角度；所述的变频器为三相或二相与所述相与相之间绕组相位相对应。

实施方式二

一种无刷直流电机，包括实施方式任一所述定子9，转子10和电子换相装置，所述转子10上设有若干对平行充磁或者径向充磁的N/S转子永久磁极，所述电子换相装置包括霍尔位置传感器14和转子位置永久磁极12，所述转子位置永久磁极12按N/S极交替间隔排列布满或间隔布满在转轴上与转子10永久磁极同轴且极对数相同。

所述无刷直流电机为二相无刷直流电机时，所述转子10永久磁极兼作转子位置永久磁极12，所述霍尔位置传感器14安装在定子9铁芯内圆一侧与转子10永久磁极组成信号采集部分，如图2所示。

所述无刷直流电机为三相无刷直流电机时，所述霍尔位置传感器14与所述转子位置永久磁极12组成信号采集部分，所述霍尔位置传感器14通过安装在定子9机壳上的支架13设在定子9每相绕组中性线处，如图3所示。

当电机转子10旋转时，永久磁极N极和S极轮流通过霍尔位置传感器14，因而产生对应转子10位置的正的和负的霍尔电势，经放大后控制场效应管导通，使定子9绕组轮流切换电流。

为了降低齿槽定位力矩，将所述定子9的齿槽3与所述转子10永久磁极设为斜形且呈交叉形状，所述定子9齿槽3与所述转子10永久磁极的斜度相等，如图4所示，当转子10永磁一端的一极极弧面转至与所述定子9一极极弧面两锐角点相交时，另一端两极弧面之间的最大间距15为二倍以上的槽口宽度，这个作为定子9转子10斜槽度的参考；另外亦要权衡定子9和转子10铁芯磁极长度对斜槽度的影响，长度越长，其斜槽度应越小，反之越大。

(一)如图5和图6所示，所述无刷直流电机为二相无刷直流电机，所述定子9包括A相绕组和B相绕组，所述A相绕组和所述B相绕组在空间上互为90°电角度，其中，每相绕组极数与所述转子10永久磁极极数相同，即所述齿槽3的个数是转子10永久磁极极数的四倍。

图6为所述定子9齿槽3个数为16，所述转子10永久磁极极数为4的二相无刷直流电机。该电机的所述大齿1齿身宽度为8㎜、所述小齿2齿身宽度为2.6㎜，四个A相铁芯磁极11、四个B相铁芯磁极22的极弧面分别由所述大齿1为主、左右所述小齿2为辅排列组成且极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状，所述的定子9每相绕组连接成N/S/N/S相对称的磁极。

所述转子10永久磁极的一极极距为(0.65-1.0)πD/P。D为转子圆直径，P为极数。

所述定子9的齿槽3槽口宽度为0.2mm-3mm。所述霍尔位置传感器14有两个，分别为H1，H2；H2粘在A相铁芯磁极11极轴中性线处一侧，H1粘在B相铁芯磁极22极轴中性线处一侧，H1与H2相隔机械角45°。

如图7所示，所述二相无刷直流电机采用二相H桥驱动器开环或闭环电子换相电路装置控制。

(二)如图8和图9所示，所述无刷直流电机为三相无刷直流电机，所述定子9为包括A相绕组、B相绕组和C相绕组，所述A相绕组、所述B相绕组和所述C相绕组在空间上互为120°电角度，其中，每相绕组极数为所述转子10永久磁极极数的1/2，即所述定子9齿槽3个数是转子10永久磁极极数的三倍。

图9为所述定子9齿槽3个数为24，所述转子10永久磁极极数为8的三相无刷直流电机。该电机的大齿1齿身宽度为7㎜、小齿2齿身宽度为2.6㎜，四个A相铁芯磁极11、四个B相铁芯磁极22、四个C相铁芯磁极33的极弧面分别由大齿1为主、左右小齿2为辅排列组成且极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状。

所述的定子9每一相采用庶极式绕组，分别采用并联或串联的方法连接成N/N/N/N或S/S/S/S四个同性磁极。比如，四个A相铁芯磁极11的极性都是N/N/N/N或S/S/S/S极性一致的同性磁极，其余二相依次类推；所述转子10永久磁极的一极极距为(0.8-1.0)πD/P。D为转子圆直径，P为极数。

所述定子9的齿槽3槽口宽度为0.2㎜-3㎜。

如图9所示，所述三相无刷直流电机有三个霍尔位置传感器14，所述霍尔位置传感器14通过安装在定子9机壳上的支架13依次设在A相铁芯磁极11、B相铁芯磁极22、C相铁芯磁极33的极轴中性线处；所述的转子位置永久磁极12与转子10永久磁极同轴且极对数相等，其一极极距等于或小于转子10永久磁极一极极距且在空间位置上互为90°电角度。

如图10所示，所述三相无刷直流电机采用三相H桥驱动器闭环或开环电子换相电路装置控制。

实施方式三

如图12所示，一种三相开关磁阻电机，包括实施方式任一所述的定子9，还包括转子10和电子换相装置，所述转子10上设有若干对凸极铁芯，所述转子10凸极铁芯上没有绕组和永久磁极；所述换相装置包括霍尔位置传感器14和转子位置永久磁极12，所述的转子位置永久磁极12是一个独立的永久磁极，转子位置永久磁极12与转子10凸极铁芯同轴且极对数相同，其两者相互位置在空间上互为0°电角度，所述霍尔位置传感器14与所述转子位置永久磁极12组成信号采集部分，所述霍尔位置传感器14通过安装在定子9机壳上的支架13设在定子9每相绕组中性线处，如图3所示。

当电机转子10旋转时，永久磁极N极和S极轮流通过霍尔位置传感器14，因而产生对应转子10位置的正的和负的霍尔电势，经放大后控制场效应管导通，使定子9绕组轮流切换电流。

所述定子9为包括A相绕组和B相绕组和C相绕组，所述A相绕组、所述B相绕组和所述C相绕组在空间上互为120°电角度，其中，每相绕组极数与所述转子10凸极铁芯极数相同，即所述定子9齿槽3个数是转子10凸极铁芯极数的六倍。

图11为所述定子9齿槽3的个数为24，所述转子10凸极铁芯极数为4的三相开关磁阻电机。该电机的所述大齿1齿身宽度为6㎜、所述小齿2齿身宽度为2.6㎜，四个A相铁芯磁极11、四个B相铁芯磁极22、四个C相铁芯磁极33的极弧面分别由所述大齿1为主、左右所述小齿2为辅排列组成且极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状，所述的定子9每相绕组分别连接成对称的N/S/N/S四个磁极。

所述转子10凸极铁芯的一极极距为(0.38-0.42)πD/P。D为转子圆直径，P为极数。所述定子9的齿槽3槽口宽度为0.2㎜-3㎜。

为了降低齿槽定位力矩，将所述定子9的齿槽3与所述转子10凸极铁芯设为斜形且呈交叉形状，所述定子9齿槽3与所述转子10凸极铁芯的斜度相等，如图4所示,当转子10凸极铁芯一端的一极极弧面转至与所述定子9一极极弧面两锐角点相交时，另一端两极弧面之间的最大间距15为二倍以上的槽口宽度，这个作为定子9转子10斜槽度的参考；另外亦要权衡定子9和转子10铁芯长度对斜槽度的影响，长度越长，其斜槽度应越小，反之越大。

如图13所示，所述三相开关磁阻电机还配置三相电子换相电路控制装置，根据需要不同，可以采用闭环的、也可以采用开环的来控制。

实施方式四

如图14所示，一种罩极电机，包括实施方式任一所述的定子9，还包括转子10和导磁环，如图16所示，所述导磁环包括上导磁轭7和下导磁轭8，所述上导磁轭7和所述下导磁轭8无间隙紧密装配，所述导磁环对称设置于所述定子9圆周，所述导磁环的个数和所述定子极数比为1︰1。

如图15-图17所示，所述的定子包括所述A相绕组和所述B相绕组，所述A相绕组所述B相绕组在空间上互为90°电角度；所述A相绕组为主绕组时，所述的B相绕组为副绕组；所述B相绕组为主绕组时，所述A相绕组为副绕组；所述主绕组为多匝线圈，所述副线圈为单匝短路线圈或多匝短路线圈。所述上导磁轭7设在所述定子9铁芯两端或一端且与定子压合为一体，所述上导磁轭7压合于A相大齿1和B相大齿1位置，并与下导磁轭8呈相似于“回”字型合围相邻的所述A相绕组线圈一有效边和所述B相绕组线圈一有效边，即：在凹槽16内嵌有所述的A相绕组线圈和所述B相绕组线圈的各其中一边。

上述任一实施方式亦能应用在盘式电机上，包括二相、三相无刷直流盘式电机或三相开关磁阻盘式电机。上述任一实施方式亦能应用在直线电机上，包括二相、三相无刷直流直线电机或三相开关磁阻直线电机。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种定子，其特征在于，包含大齿(1)和小齿(2)，所述大齿(1)和所述小齿(2)周期交替排列，相邻的大齿(1)齿身中心线与小齿(2)齿身中心线之间的圆弧距离相同，若干条齿槽(3)伴生于大齿(1)与小齿(2)之间，在所述齿槽(3)里嵌有线圈(4)使构成的每相绕组的铁芯分别由小齿(2)、大齿(1)、小齿(2)三齿依次排列组成，每相绕组与其相邻绕组之间有一个共用的小齿(2)，所述的大齿(1)与转子(10)之间的大齿弧面气隙(5)为均匀气隙,小齿(2)与转子(10)间的小齿弧面气隙(6)为均匀气隙且大于大齿弧面气隙(5)，每相绕组的极弧面气隙呈相似于正弦规律分布状。

2.一种定子，其特征在于：包含大齿(1)和小齿(2)，所述大齿(1)和所述小齿(2)周期交替排列，相邻的大齿(1)齿身中心线与小齿(2)齿身中心线之间的圆弧距离相同，若干条齿槽(3)伴生于大齿(1)与小齿(2)之间，在所述齿槽(3)里嵌有线圈(4)使构成的每相绕组的铁芯分别由小齿(2)、大齿(1)、小齿(2)三齿依次排列组成，每相绕组与其相邻绕组之间有一个共用的小齿(2)，所述小齿(2)与转子(10)间的小齿弧面气隙(6)与大齿(1)与转子(10)间的大齿弧面气隙(5)均为均匀气隙，且大齿弧面气隙(5)与小齿弧面气隙(6)相同，线圈通电后会产生相似于方波磁场。

3.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于：大齿(1)齿身根部与磁轭接壤部可以拆分拼装，所述大齿(1)齿身根部为凸形燕尾齿(17)与磁轭内径侧为凹形燕尾槽(18)呈凸凹燕尾形齿槽紧密拼接；所述的小齿(2)齿身的齿顶弧面长度大于齿根弧面长度呈相似于梯形齿；所述的定子(9)加工程序是将电磁导线先绕线于左右小齿(2)上，后把大齿(1)齿身根部的凸形燕尾齿(17)镶在磁轭内径侧凹形燕尾槽(18)里。

4.根据权利要求1或2所述的定子，其特征在于：所述大齿(1)齿身宽度是所述小齿(2)齿身宽度的二倍或二倍以上。

5.一种带有权利要求1或2所述定子的无刷直流电机，其特征在于：还包括转子(10)和电子换相装置，所述转子(10)上设有若干对平行充磁或者径向充磁的N/S转子永久磁极；所述换相装置包括霍尔位置传感器(14)和转子位置永久磁极(12)，所述转子位置永久磁极(12)按N/S极交替间隔排列布满或间隔布满在转轴上与转子(10)永久磁极同轴且极对数相同。

6.根据权利要求5所述的无刷直流电机，其特征在于：所述无刷直流电机为二相无刷直流电机，所述定子包括A相绕组和B相绕组，所述A相绕组和所述B相绕组在空间上互为90°电角度，其中，每相绕组极数与转子(10)永久磁极极数相同，即所述齿槽(3)的个数是转子(10)永久磁极极数的四倍，转子(10)永久磁极的一极极距为(0.65-1.0)πD/P。

7.根据权利要求6所述的无刷直流电机，其特征在于：所述二相无刷直流电机的霍尔位置传感器(14)分别设置在空间位置互为90°电角度的A相绕组铁芯磁极和B相绕组铁芯磁极轴中心线一侧；所述的转子(10)永久磁极与转子位置永久磁极(12)在空间位置上互为0°电角度；所述的转子(10)永久磁极兼作转子位置永久磁极(12)。

8.根据权利要求5所述的无刷直流电机，其特征在于：所述无刷直流电机为三相无刷直流电机，所述定子包括A相绕组、B相绕组和C相绕组，所述A相绕组、所述B相绕组和所述C相绕组在空间上互为120°电角度，其中，每相绕组极数为转子(10)永久磁极极数的1/2，即所述齿槽(3)的个数是转子(10)永久磁极极数的三倍，转子(10)永久磁极的一极极距为(0.8-1.0)πD/P。

9.根据权利要求8所述的无刷直流电机，其特征在于：所述转子位置永久磁极(12)与转子(10)永久磁极在空间位置上互为90°电角度，所述霍尔位置传感器(14)为三相且在空间位置上互为120°电角度，分别设置在A相绕组、B相绕组和C相绕组中性线处。

10.一种带有权利要求1或2所述定子的三相开关磁阻电机，其特征在于：还包括转子(10)和电子换相装置，所述转子(10)上设有若干对凸极铁芯，所述换相装置包括霍尔位置传感器(14)和转子位置永久磁极(12)；所述定子包括A相绕组、B相绕组和C相绕组，所述A相绕组、所述B相绕组和所述C相绕组在空间上互为120°电角度，其中，每相绕组极数与转子(10)凸极铁芯极数相同，即所述齿槽(3)的个数是转子(10)凸极铁芯极数的六倍，转子(10)凸极铁芯的一极极距为(0.38-0.42)πD/P。

11.根据权利要求10所述的三相开关磁阻电机，其特征在于：所述转子位置永久磁极(12)与转子(10)凸极铁芯同轴且极对数相同，所述转子位置永久磁极(12)一极极距等于或小于转子(10)凸极铁芯一极极距且在空位置上互为0°电角度。

12.根据权利要求11所述的三相开关磁阻电机，其特征在于：所述的霍尔位置传感器(14)为三相且在空间位置上互为120°电角度，分别设置在A相绕组、B相绕组和C相绕组中性线处。

13.一种带有权利要求1或2任一所述定子的罩极电机，其特征在于：还包括转子(10)和导磁环，所述导磁环包括上导磁轭(7)和下导磁轭(8)，所述上导磁轭(7)和所述下导磁轭(8)无间隙紧密装配，所述导磁环对称设置于所述定子(9)圆周，所述导磁环的个数和所述定子极数比为1︰1。

14.根据权利要求13所述的罩极电机，其特征在于：所述的定子包括A相绕组和B相绕组，所述A相绕组所述B相绕组在空间上互为90°电角度；所述A相绕组为主绕组时，所述的B相绕组为副绕组；所述B相绕组为主绕组时，所述A相绕组为副绕组；所述主绕组为多匝线圈，所述副绕组为单匝短路线圈或多匝短路线圈。

15.根据权利要求14所述的罩极电机，其特征在于：所述上导磁轭(7)设在所述定子(9)铁芯两端或一端且与定子压合为一体，所述上导磁轭(7)压合于A相大齿(1)和B相大齿(1)位置，并与下导磁轭(8)呈相似于“回”字型合围相邻的所述A相绕组线圈一有效边和所述B相绕组线圈一有效边，即：在凹槽(16)内嵌有所述的A相绕组线圈和所述B相绕组线圈的各其中一边。