CN215733703U - 一种多相直流磁阻电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电机领域，公开了一种多相直流磁阻电机，包括定子铁芯、q相集中式绕组和转子铁芯，定子铁芯按交流异步电机的定子铁芯结构形式设置定子齿和定子槽，定子槽为半闭口槽，定子齿朝向定子铁芯轴心的端面中间部分为齿顶，两侧部分为齿翼，齿翼与定子铁芯轴心的距离大于齿顶与定子铁芯轴心的距离；集中式绕组按开关磁阻电机的绕组布置方式安装在定子槽内，转子铁芯按开关磁阻电机的转子铁芯结构形式设置转子凸极和转子槽，转子凸极数量、转子槽数量与集中式绕组任一相单独励磁形成的磁极数量的(q‑1)倍相等。本实用新型通过定子铁芯设置半闭口槽，简化了绕组的安装固定工艺，并设置齿翼形成阶梯气隙，改善了转矩脉动。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机领域，尤其涉及一种多相直流磁阻电机。
背景技术
常规开关磁阻电机定子铁芯常设计为开口槽，便于安装绕组，但同时导致绕组难以固定，需要宽度较大较厚的槽楔辅助固定，普遍认为简化了绕组安装工艺，但实际操作过程并不是如此，而异步电机定子铁芯为半闭口槽，绕组安装后仅需比槽口略大的槽楔来辅助固定，甚至可省略槽楔直接由绝缘纸固定，实际工艺更加简单，成本更低。
常规开关磁阻电机存在较大的转矩脉动，由其传统凸极结构导致的，常规设计理论使开关磁阻电机的定子铁芯的槽设计为全开口槽。
能不能通过结构的优化从而简化开关磁阻电机的生产工艺，降低材料成本，并改善转矩脉动，是现有技术急需解决的问题。
实用新型内容
为了改进现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种多相直流磁阻电机，通过定子铁芯设置半闭口槽结构，简化生产工艺和降低材料成本，并设置齿翼形成阶梯气隙改善转矩脉动，为便于区别现有开关磁阻电机，故定义为直流磁阻电机。
本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：
一种多相直流磁阻电机，所述直流磁阻电机包括定子铁芯、q相集中式绕组和转子铁芯，q≥4并为自然数，所述定子铁芯按交流异步电机的定子铁芯结构形式设置定子齿和定子槽，即所述定子槽设置为半闭口槽，所述定子齿朝向定子铁芯轴心的端面中间部分为齿顶，两侧部分为齿翼，且所述齿翼与定子铁芯轴心的距离大于所述齿顶与定子铁芯轴心的距离，进而使定子铁芯和转子铁芯之间形成阶梯气隙；所述集中式绕组按开关磁阻电机的绕组布置方式安装在定子槽内，所述转子铁芯按开关磁阻电机的转子铁芯结构形式设置转子凸极和转子槽，所述转子凸极数量、转子槽数量与所述集中式绕组任一相单独励磁形成的磁极数量的q-1倍相等。
优选地，所述转子凸极远离转子铁芯轴心的端面为极顶，所述转子凸极的极顶的周向宽度均大于或等于所述定子铁芯的齿顶的周向宽度，且小于或等于1.2倍的齿顶周向宽度。
由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过定子铁芯设置半闭口槽，设置齿翼增加了阶梯气隙，即增加了槽绝缘纸与转子的距离，可以确保绕组不用槽楔固定，简化了绕组的安装固定工艺。
2、本实用新型还将定子齿的齿顶与齿翼设置为与定子铁芯轴心的距离不同，使定子铁芯和转子铁芯之间形成阶梯气隙，通过阶梯状气隙产生阶梯磁阻，进而达到降低开关磁阻电机转矩脉动的目的。
附图说明
图1是本实用新型一种多相直流磁阻电机的结构示意图。
图2是本实用新型一种多相直流磁阻电机的定子铁芯结构示意图。
图3是本实用新型一种多相直流磁阻电机的转子铁芯结构示意图。
图中标记的含义是：10-定子铁芯，11-定子齿，11a-齿顶，11b-齿翼，12-定子槽，20-A相集中式绕组，30-B相集中式绕组，40-C相集中式绕组，50-转子铁芯，51-转子凸极，51a-极顶，52-转子槽，60-D相集中式绕组。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过具体实施例并结合附图1-3，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种多相直流磁阻电机，包括定子铁芯10、q相集中式绕组和转子铁芯50，q≥4并为自然数，所述定子铁芯10按交流异步电机的定子铁芯10结构形式设置定子齿11和定子槽12，即所述定子槽12设置为半闭口槽，所述定子齿11朝向定子铁芯10轴心的端面中间部分为齿顶11a，两侧部分为齿翼11b，且所述齿翼11b与定子铁芯10轴心的距离大于所述齿顶11a与定子铁芯10轴心的距离，进而使定子铁芯10和转子铁芯之间形成阶梯气隙；通过阶梯状气隙产生阶梯磁阻，进而达到降低开关磁阻电机转矩脉动的目的。所述集中式绕组按开关磁阻电机的绕组布置方式安装在定子铁芯10的槽内，所述转子铁芯51按开关磁阻电机的转子铁芯51结构形式设置转子凸极51和转子槽52，所述转子凸极51数量、转子槽52数量与所述集中式绕组任一相单独励磁形成的磁极数量的q-1倍相等，从而使得本实用新型的直流磁阻电机能够正常运行。本实用新型不同于普通的异步电机，也不同于普通的开关磁阻电机，为了便于区别，将其命名为直流磁阻电机。采用本实用新型的技术方案，各参数取值不同时，该磁阻电机部分实例设计参数参考表格1，本领域技术人员可以根据相关参数设计制作不同的磁阻电机，表1并未将所有情况穷举，故符合本实用新型技术方案的其他情况也在本专利保护范围之内。
表1
| 相数q | 4 | 4 | 4 | 4 | 5 | 5 | 5 | 5 | 6 | 6 | 6 | 6 | … |
| 定子齿数 | 8 | 12 | 16 | 20 | 10 | 15 | 20 | 25 | 12 | 18 | 24 | 30 | … |
| 每相磁极数 | 2 | 3 | 4 | 5 | 2 | 3 | 4 | 5 | 2 | 3 | 4 | 5 | … |
| 倍数 | 3 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 | 4 | 4 | 5 | 5 | 5 | 5 | … |
| 转子凸极数 | 6 | 9 | 12 | 15 | 8 | 12 | 16 | 20 | 10 | 15 | 20 | 25 | … |
在一些优选的实施例中，所述转子凸极51远离转子铁芯51轴心的端面为极顶51a，所述转子凸极51的极顶51a的周向宽度均大于或等于所述定子铁芯10的齿顶11a的周向宽度、且小于或等于1.2倍的齿顶11a周向宽度。
本实用新型通过定子铁芯10设置半闭口槽结构，简化生产工艺和降低材料成本，并设置齿翼11b形成阶梯气隙改善转矩脉动。
以下以相数为4的实施例进行说明。
实施例1
参见图1-3，示出了一种多相直流磁阻电机，包括定子铁芯10、4相集中式绕组和转子铁芯51，参见图2，定子铁芯10按交流异步电机的定子铁芯10结构形式设置定子齿11和定子槽12，即定子槽12设置为半闭口槽，定子齿11朝向定子铁芯10轴心的端面中间部分为齿顶11a，两侧部分为齿翼11b，且齿翼11b与定子铁芯10轴心的距离大于齿顶11a与定子铁芯10轴心的距离，进而使定子铁芯10和转子铁芯51之间形成阶梯气隙；本实施例中，定子齿11数量和定子槽12数量均为8个，本领域技术人员根据本实用新型还可以设计定子齿11数量和定子槽12数量均为16个或其他数量的定子铁芯。集中式绕组按开关磁阻电机的绕组布置方式安装在定子铁芯10的槽内，本实施例中，绕组设置为4相2组，分别为A相集中式绕组20，B相集中式绕组30，C相集中式绕组40，D相集中式绕组40，分组间隔排列，每相励磁形成的磁极数为2个。参见图3，转子铁芯51按开关磁阻电机的转子铁芯51结构形式设置转子凸极51和转子槽52，所述转子凸极51数量、转子槽52数量与所述集中式绕组任一相单独励磁形成的磁极数量的3倍相等，即转子凸极51数量、转子槽52数量均为6个。所述转子凸极51远离转子铁芯51轴心的端面为极顶51a，所述转子凸极51的极顶51a的周向宽度均大于或等于所述定子铁芯10的齿顶11a的周向宽度、小于或等于1.2倍的齿顶11a周向宽度。本实施例中，转子凸极51的极顶51a的周向宽度等于定子铁芯10的齿顶11a的周向宽度。
任何实用新型创造均是通过对现有技术的运用和组合以创造出新的事物，对于众多技术问题的主次判断，以及对于众多技术手段的运用组合，是存在无限可能的，以上所述仅是本实用新型优选的实施方式的描述，应当指出由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本领域普通的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种多相直流磁阻电机，其特征在于：所述直流磁阻电机包括定子铁芯、q相集中式绕组和转子铁芯，q≥4并为自然数，所述定子铁芯按交流异步电机的定子铁芯结构形式设置定子齿和定子槽，即所述定子槽设置为半闭口槽，所述定子齿朝向定子铁芯轴心的端面中间部分为齿顶，两侧部分为齿翼，且所述齿翼与定子铁芯轴心的距离大于所述齿顶与定子铁芯轴心的距离，进而使定子铁芯和转子铁芯之间形成阶梯气隙；所述集中式绕组按开关磁阻电机的绕组布置方式安装在定子槽内，所述转子铁芯按开关磁阻电机的转子铁芯结构形式设置转子凸极和转子槽，所述转子凸极数量、转子槽数量与所述集中式绕组任一相单独励磁形成的磁极数量的q-1倍相等。
2.根据权利要求1所述的一种多相直流磁阻电机，其特征在于：所述转子凸极远离转子铁芯轴心的端面为极顶，所述转子凸极的极顶的周向宽度均大于或等于所述定子铁芯的齿顶的周向宽度，且小于或等于1.2倍的齿顶周向宽度。
Priority Applications (1)
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| CN202122274542.6U CN215733703U (zh) | 2021-09-18 | 2021-09-18 | 一种多相直流磁阻电机 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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| CN215733703U true CN215733703U (zh) | 2022-02-01 |
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ID=80022442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202122274542.6U Active CN215733703U (zh) | 2021-09-18 | 2021-09-18 | 一种多相直流磁阻电机 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN215733703U (zh) |
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2021
- 2021-09-18 CN CN202122274542.6U patent/CN215733703U/zh active Active
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