CN205509741U - 一种级联式轴向励磁开关磁阻电机结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种级联式轴向励磁开关磁阻电机结构，涉及电机技术领域。转子轴侧面均布有若干条状的转子硅钢片叠合体，转子硅钢片叠合体长度方向与转子轴的轴线方向一致，沿转子轴的直径方向转子硅钢片叠合体设有若干凸起部，定子连接有环形定子线圈，定子线圈与凸起部位置相对应。本实用新型解决了现有技术中开关磁阻电机在运转过程中转矩脉动、噪声大的技术问题。本实用新型有益效果为：轴向励磁定子壳体不产生形变，降低运行振动和噪音。磁力线穿过气隙部分为轴向，励磁效率高，涡流小。减少线圈，线圈绕组工艺简单，节约了成本，提高了生产效率。只需要改变定子单元数量，就能获得不同相的电机，既实用又方便。

Description

一种级联式轴向励磁开关磁阻电机结构

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其是涉及一种励磁开关磁阻电机的结构。

背景技术

开关磁阻电机具有结构简单坚固，调速范围宽，调速性能优异，且在整个调速范围内都具有较高效率的性能，被广泛使用。传统开关磁阻电机在运转过程中转矩脉动较大，绕组通电对转子进行吸引时，通电定子极对承受很高的径向力，使壳体产生径向形变，在绕组断电时形变又会弹性恢复。电机运行过程中绕组不停地通、断电，壳体就产生相应的形变、恢复振动，进而产生噪声。为了克服开关磁阻电机的转矩脉动大产生噪声大的缺点，已经有许多改进技术。中国专利授权公告号CN2857322Y，授权公告日2007年1月10日，名称为“降低噪音和转矩脉动的开关磁阻电动机”的实用新型专利，是其中的一种技术方案。它由多层级联同轴安排的多个的单相开关磁阻电动机构成，各个层的开关磁阻电动机在轴向上依次上下间隔开安装，单相电动机的转子有相同的磁极数和实质上相同的结构，全部转子同轴地安装在同一个转动轴上，各层单相电动机的定子磁极与转子有相同的磁极数，定子结构都相同并且围绕各自对应的转子同心地安排，开关磁阻电动机的相邻相的定子、转子磁极径向中心线相交的交角在空间上总共相互错开总相数分之一个转子极距，总相数为构成所述开关磁阻电动机的所述多个单相开关磁阻电动机的总数。该结构提出了一种由多层级联同轴安排的多个的单相开关磁阻电机结构，由于仍然是径向励磁方法，所以只能分散转子磁极与定子磁极对应产生的径向拉力，而对降低由于定子磁轭形变造成的噪音效果有限。

实用新型内容

为了解决现有技术中开关磁阻电机在运转过程中转矩脉动大使壳体产生径向形变进而产生噪声的技术问题，本实用新型提供一种壳体不会产生径向形变，降低运行振动和噪音的级联式轴向励磁开关磁阻电机结构。

本实用新型的技术方案是：一种级联式轴向励磁开关磁阻电机结构，它包括定子和插入定子的转子，转子设有转子轴，转子轴侧面均布有若干条状的转子硅钢片叠合体，转子硅钢片叠合体长度方向与转子轴的轴线方向一致，沿转子轴的直径方向转子硅钢片叠合体设有若干凸起部，定子连接有环形定子线圈，定子线圈与凸起部位置相对应。电机轴向励磁受力，磁力线穿过气隙的部分平行于转子轴线方向，励磁效率高，涡流小；避免壳体产生径向形变振动，降低运行振动和噪音。绕组数量少，工艺简单，制造成本低。

作为优选，定子包括若干个定子单元，定子单元包括壳体，壳体连接有U状的定子硅钢片叠合体，定子线圈与定子硅钢片叠合体卡接；增加相数只需要增加定子单元，方便组合成不同相的电机，既实用又方便。

作为优选，转子轴设有转子槽，转子槽贯通转子轴端面，转子硅钢片叠合体与转子槽卡接；不同的转子轴与转子硅钢片叠合体搭配，组合成不同极、相的电机转子，通用性好。

作为优选，壳体端面嵌有环形的定子硅钢片卡环，定子硅钢片卡环与定子硅钢片叠合体侧壁卡接。

作为优选，定子硅钢片叠合体数量与转子硅钢片叠合体数量相等；转子和定子受力凸极沿圆周分布，受力均匀，降低扭矩脉动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：将励磁方向由径向改为轴向，定子与转子没有径向受力，定子壳体不会产生形变，降低了运行振动和噪音。磁力线穿过气隙的部分为轴向，励磁效率高，涡流小。不需要定子每个磁极上有绕组线圈，减少了定子线圈数量，定子线圈为圆环无需进行繁琐的绕组镶槽工艺，节约了成本，提高了生产效率。只需要改变定子单元数量，就能获得不同相的电机，既实用又方便。转子和定子受力沿圆周分布，受力均匀，降低扭矩脉动。

附图说明

附图1为本实用新型连接示意图；

附图2为本实用新型爆炸图；

附图3为转子爆炸图；

附图4为定子单元爆炸图；

附图5为图1中A-A向剖视图。

图中：1-转子；2-定子单元；3-端板；11-转子轴；12-转子硅钢片叠合体；13-转子硅钢片卡环；21-壳体；22-定子硅钢片叠合体；23-定子硅钢片卡环；24-定子线圈；111-转子槽；121-凸起部；131-转子卡环凹槽；211-壳体凹槽；221-定子硅钢片凹槽。

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：

如图1、2、3和4所示，一种级联式轴向励磁开关磁阻电机结构，它包括定子和转子1。定子和转子1套接。本实施例以三相六极开关磁阻电机为例说明。转子1包括转子轴11、转子硅钢片叠合体12和转子硅钢片卡环13。转子轴11为阶梯圆柱体，两头细中间粗。转子轴11设有转子槽111。转子槽111贯通转子轴11间段圆柱体两端面。转子槽111数量取决于电机的极数，本实施例转子槽111有六条，均布于转子轴11中间段圆柱体表面。转子硅钢片叠合体12长度方向与转子轴11的轴线方向一致。转子硅钢片叠合体12呈条状。转子硅钢片叠合体12设有若干凸起部121。凸起部121沿转子轴11的直径方向伸展。凸起部121数量取决于电机的相数，本实施例有三个凸起部121，位于转子硅钢片叠合体12的一个平面上，三个凸起部121间距相等。转子硅钢片叠合体12由多片硅钢薄片堆叠而成。每片硅钢薄片为半个“非”形。转子硅钢片卡环13为圆环，内壁设有转子卡环凹槽131。转子卡环凹槽131贯通转子硅钢片卡环13两端面。每一道转子槽111卡接一条转子硅钢片叠合体12。转子1安装，转子硅钢片叠合体12有凸起部121面，凸起部121的底面与转子卡环凹槽131卡接，然后将转子硅钢片叠合体12卡入转子槽111，整体浸胶固化处理即形成转子1。定子包括若干个定子单元2。定子单元2数量与凸起部121数量相等，本实施例有三个定子单元2。定子单元2包括壳体21、U状的定子硅钢片叠合体22、环形的定子硅钢片卡环23和定子线圈24。壳体21为圆筒状，内壁设有壳体凹槽211。壳体凹槽211贯通壳体21两端面。壳体凹槽211数量与定子硅钢片叠合体22数量相等。壳体21两端面分别设端面凹槽，端面凹槽沿壳体21端面一周凹陷设置。每个定子单元2有两片定子硅钢片卡环23。壳体21还设有连接孔。连接孔贯通圆筒状壳体21两端面。定子硅钢片叠合体数量与转子硅钢片叠合体数量相等。本实施例定子硅钢片叠合体22为六个。定子硅钢片叠合体22由多片硅钢薄片堆叠而成，每片硅钢薄片呈U状。整体定子硅钢片叠合体22呈U状，中间形成U形槽。U状定子硅钢片叠合体22的底部与壳体凹槽211卡接。每个壳体21有一个定子线圈24。定子线圈24与U状定子硅钢片叠合体22的内侧壁卡接。定子线圈24为环形。定子线圈24以圆环中轴线为中心画圆绕线。定子线圈24的圆心落在转子轴11的轴线上。定子线圈24两个外侧壁个设一个定子硅钢片凹槽221。定子硅钢片卡环23与定子硅钢片凹槽221卡接。定子硅钢片卡环23嵌入壳体21端面且定子硅钢片叠合体22侧壁卡接。安装时，将模具上绕好的定子线圈24卡入定子硅钢片叠合体22，然后将定子硅钢片叠合体22卡入壳体凹槽211，再将两片定子硅钢片卡环23分别与端面凹槽和定子硅钢片凹槽221卡接，整体浸胶固化处理定子单元2即成。定子线圈24与凸起部124位置相对应。将转子1插入定子单元2，凸起部121落入环形定子线圈24内壁。三个定子单元2中的定子硅钢片叠合体22对齐。将左边的定子单元2 逆时针转动20°，右边的定子单元2 顺时针转动20°。在转子轴11的两端分别连接轴承。轴承外圈分别与端板3固定。螺钉穿过连接孔将定子单元2与端板3固定，电机组装完成。

图5表示为右边定子单元2的线圈未通电时转子1和定子单元2的位置关系，凸起部121未进入对应的硅钢片叠合体22的U形槽中。当定子线圈24通电，定子线圈24产生磁场，转子1开始旋转。凸起部121嵌入定子硅钢片叠合体22。在磁场里作用下凸起部121落入定子硅钢片叠合体22的U形槽中。此时，左边定子单元2的线圈对应的凸起部121未进入对应的硅钢片叠合体22的U形槽中，位置关系与图5类似。右边定子单元2的线圈断电，同时左边定子单元2的A通电，定子线圈24产生磁场，转子1继续旋转。在磁场里作用下左边定子单元2对应的凸起部121落入定子硅钢片叠合体22的U形槽中。左边定子单元线圈断电，同时中间定子单元2的线圈通电。如此循环，转子1不停旋转。至于电机反转只要改变控制线圈通电顺序即可。

Claims (5)

1.一种级联式轴向励磁开关磁阻电机结构，它包括定子和插入定子的转子（1），其特征在于：所述转子（1）设有转子轴（11），转子轴（11）侧面均布有若干条状的转子硅钢片叠合体（12），转子硅钢片叠合体（12）长度方向与转子轴（11）的轴线方向一致，沿转子轴（11）的直径方向转子硅钢片叠合体（12）设有若干凸起部（121），所述定子连接有环形定子线圈（24），定子线圈（24）与凸起部（121）位置相对应。

2.根据权利要求1所述的一种级联式轴向励磁开关磁阻电机结构，其特征在于：所述定子包括若干个定子单元（2），定子单元（2）包括壳体（21），壳体（21）连接有U状的定子硅钢片叠合体（22），所述定子线圈（24）与定子硅钢片叠合体（22）卡接。

3.根据权利要求1所述的一种级联式轴向励磁开关磁阻电机结构，其特征在于：所述转子轴（11）设有转子槽（111），转子槽（111）贯通转子轴（11）端面，转子硅钢片叠合体（12）与转子槽（111）卡接。

4.根据权利要求2所述的一种级联式轴向励磁开关磁阻电机结构，其特征在于：所述壳体（21）端面嵌有环形的定子硅钢片卡环（23），定子硅钢片卡环（23）与定子硅钢片叠合体（22）侧壁卡接。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种级联式轴向励磁开关磁阻电机结构，其特征在于：定子硅钢片叠合体（22）数量与转子硅钢片叠合体（12）数量相等。