CN207677610U - 一种m相定子绕组开关磁阻电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种m相定子绕组开关磁阻电机。m相定子绕组开关磁阻电机包括定子和转子、驱动单元；本实用新型的有益效果为：定子绕组分别由驱动单元控制通电顺序与通电时间，实现该电机的变极调速。相比于传统电机对比，省去了传统的主副绕组的结构，且绕组引出线少，具有小体积、高效率、易于控制且可调节多种转速的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及驱动电机设计、制造、使用技术领域，尤其涉及一种m相定子绕组开关磁阻电机。
背景技术
开关磁阻电机作为一种高效节能的电机，其前景应用也一直被人们所看好。对于传统的开关磁阻电机，其定子在周向均匀分布凸极，在凸极上绕制绕组，其相邻凸极所形成的槽口宽度很大，槽内导体易滑出，不安全。绕组采用集中卷结构，在绕制过程中，要预留绕制机构的空间，造成槽满率较低，电机性能下降，电机体积也较大。同时，简单易行的变极调速方式对电机的应用和发展有着重要意义，对于一般的感应电机，其变极调速需要改变定子各相绕组的接线，或使用两套独立绕组，而此种结构的电机的铁心和外形尺寸，一般要比同容量的普通感应电机大，且出线端较多，并需要装设换接开关，加大了控制复杂性。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种m相定子绕组开关磁阻电机法，其目的是提供一种能够提升电机性能，增加电机槽满率同时减少装配复杂性的一种新型绕组结构电机。
本实用新型的技术方案是以下述方法实现的：
一种m相定子绕组开关磁阻电机，包括定子和转子，还包括驱动单元，所述定子包括定子铁心和定子绕组，转子设置在定子的内部；定子铁心的内表面均匀开有2km个线圈槽；定子绕组由2km个线圈组成，分别绕设在所述定子的定子轭部上，每个所述线圈的第一圈边设置在一个线圈槽内，第二圈边设置在与该线圈槽位于同一径向上的定子轭的外部；每个线圈的引出线分别与一个驱动单元的输出端相连，所述驱动单元可提供正向或反向电流，为所述定子绕组的每个线圈单独供电，
其中
m为电机相数，
m为大于等于3的整数，
k为正整数。
优选的，作为上述技术方案的改进，每个驱动单元由四只开关管和直流电源组成；直流电源与四个开关管相连共同组成“H”桥结构，线圈一端引出线与上桥臂两个开关管S1、S2相连，另一端引出线与下桥臂两个开关管S3、S4相连。
本实用新型的有益效果为：1、电机定子绕组的绕制空间大，槽满率高，电机性能高，电机体积小，装配简单；并且出线端少，控制简单。
2、驱动方式简单易行。
3、变极调节简单，能满足不同使用需求。
定子绕组分别由驱动单元控制通电顺序与通电时间，实现该电机的变极调速。相比于传统电机对比，省去了传统的主副绕组的结构，且绕组引出线少，具有小体积、高效率、易于控制且可调节多种转速的优点。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型的图1的平面示意图。
图3为本实用新型的驱动单元电路图。
图4为本实用新型的变极通电方式示意图。
图5为本实用新型的另一种变极通电方式示意图。
具体实施方式
如图1图2图3一种三相定子绕组开关磁阻电机，包括定子1和转子2，还包括驱动单元，所述定子1包括定子铁心1-1和定子绕组，转子2设置在定子1的内部；定子铁心1-1的内表面均匀开有6个线圈槽1-4；定子绕组由6个线圈1-2组成，分别绕设在所述定子1的定子轭部1-3上，每个所述线圈1-2的第一圈边设置在一个线圈槽1-4内，第二圈边设置在与该线圈槽1-4位于同一径向上的定子轭1-3的外部；每个线圈1-2的引出线分别与一个驱动单元的输出端相连，所述驱动单元可提供正向或反向电流，为所述定子绕组的每个线圈1-2单独供电。
每个驱动单元由四只开关管S1、S2、S3、S4和直流电源组成；直流电源与四个开关管相连共同组成“H”桥结构，线圈一端引出线与上桥臂两个开关管S1、S2相连，另一端引出线与下桥臂两个开关管S3、S4相连。
所述定子铁心1-1由形状一致的开有齿槽的硅钢片沿轴向叠压而成，采用凸极结构，若干齿沿圆周均匀分布，其齿数可根据应用场合需求调整，所示线圈1-2填压在线圈槽1-4中。所述定子绕组通三相交流电后，依据“最小磁阻”原理，即磁通总是沿磁阻最小（磁导最大）的路径闭合，使电机旋转运动。
上述三相环形绕组开关磁阻电机驱动方法，以三相6/4机构为例，
电机顺时针转动驱动步骤如下：
A1：将S2、S3开关管同时导通，给a1、b1、c1绕组分别通正向电流，给a2、b2、c2绕组分别通反向电流，定子中产生磁场，并从定子齿101中通过进入转子。
A2：给b1、c1、a2绕组分别通正向电流，b2、c2、a1绕组分别通反向电流，定子中的磁场从定子齿102中通过进入转子。
A3：给c1、a2、b2绕组分别通正向电流，c2、a1、b1绕组分别通反向电流，定子中的磁场从定子齿103中通过流入转子。
电机逆时针转动驱动步骤如下：
A4：将S1、S4开关管同时导通，给a1、b1、c1绕组分别通反向电流，给a2、b2、c2绕组分别通正向电流，定子中产生磁场，并从定子齿106中通过进入转子。
A5：给b1、c1、a2绕组分别通反向电流，b2、c2、a1绕组分别通正向电流，定子中的磁场从定子齿105中通过进入转子。
A6：给c1、a2、b2绕组分别通反向电流，c2、a1、b1绕组分别通正向电流，定子中的磁场从定子齿104中通过流入转子。
本实用新型的m相环形绕组开关磁阻电机可以实现变极，变极方法为：当有n个相连的驱动单元同时通正向或反向电流时，电机磁路为2km/n极，其中n为正整数，2km/n为正整数。
以12相环形绕组开关磁阻电机为例：如图4所示，当有6个相连的驱动单元同时通正向电流时，电机磁路为两极；
如图5所示，当有3个相连的驱动单元同时通正向或反向电流时，电机为4极；以此规律，可实现电机极数的改变。
Claims (2)
1.一种m相定子绕组开关磁阻电机，包括定子和转子，其特征在于：还包括驱动单元，所述定子包括定子铁心和定子绕组，转子设置在定子的内部；定子铁心的内表面均匀开有2km个线圈槽；定子绕组由2km个线圈组成，分别绕设在所述定子的定子轭部上，每个所述线圈的第一圈边设置在一个线圈槽内，第二圈边设置在与该线圈槽位于同一径向上的定子轭的外部；每个线圈的引出线分别与一个驱动单元的输出端相连，所述驱动单元可提供正向或反向电流，为所述定子绕组的每个线圈单独供电，
其中
m为电机相数，
m为大于等于3的整数，
k为正整数。
2.根据权利要求1所述的一种m相定子绕组开关磁阻电机，其特征在于：每个驱动单元由四只开关管和直流电源组成；直流电源与四个开关管相连共同组成“H”桥结构，线圈一端引出线与上桥臂两个开关管S1、S2相连，另一端引出线与下桥臂两个开关管S3、S4相连。
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