CN2590266Y - 组合式分组控制磁阻电机 - Google Patents

Abstract

一种组合式分组控制磁控电机，其主要是极冠(3)外圆弧的长度至少相当于定子磁极(2)宽度的2.5倍。极冠(3)外圆弧与圆心为等半径。两组或两组以上的转子(8)同向间隔固定在中轴(6)上，而相邻两个定子(1)的磁极(2)相差一个极位。在极冠(3)的侧面还设有反光带(7)，而在电机端盖(10)的相应位置处设有光电开关(9)。该电机中转子的结构新颖，可降低电机转矩的抖动和减少机械噪声。

Description

组合式分组控制磁阻电机

技术领域

本实用新型涉及一种组合式分组控制的磁阻电机。

背景技术

磁阻电机是传统使用的异步电机和直流电机的替代产品，它的主要优点是效率高，易控制、调速性能好、体积小、功率大、耐高温、制造工艺简单、成本较低。但它却存在着转矩波动、噪音大等严重不足，所以一时还难以大面积推广应用。其主要原因是电机在换相时铁芯中的磁场能转变成电能所用的时间比转子磁极在转过断电的定子磁极的时间长，所以断电的磁极对转子产生了反向力矩，使电机转矩出现抖动，还增加了机械噪声。

实用新型的内容

本实用新型要解决的技术问题是为克服背景技术中所述的不足，而提供一种转矩波动小、噪音低的组合式分组控制磁阻电机。

本实用新型的技术改进方案在于：极冠外圆弧的长度至少相当于定子磁极宽度的2.5倍。

本实用新型的进一步技术改进是：极冠外圆弧与圆心为等半径。两组或两组以上的转子同向间隔固定在中轴上，而相邻两个定子的磁极相差一个极位。在极冠的侧面还设有反光带，而在电机端盖的相应位置处设有光电开关。

与背景技术相比，本实用新型所产生的积极效果在于：由于本实用新型转子极冠外圆弧的长度至少相当于定子磁极宽度的2.5倍，且外圆弧面的半径相等，可以适当延长了转子磁极转过定子磁极的时间，把制动转矩减小到最小程度，从而减少机械噪声和激磁电流，同时还提高了动力输出。而控制电路中的电容还可以快速吸收铁芯中的磁场能，使一部分能量在铁芯与电容之间进行互换，以减少电源的能量消耗。

附图说明

图1：本实用新型的结构示意图。

图2：极冠上设有反光带的结构示意图。

图3：本实用新型的一个实施例结构示意图。

图4：本实用新型的控制电路原理图。

具体实施方式

如图1、图2所示，在定子1上设有两对对称且对应的磁极2，与定子1同心安装的转子8是由极冠3、极颈4和极轭5构成，整个转子8穿接在中轴6上。在极冠3的一侧还设有断开的且互相之间有一个半径差的反光带7，对称设置的极冠3外圆弧与中轴6圆心为等半径。

图3为一个实施例的结构示意图。在一根中轴6上同方向、同角度装有两组转子8a、8b，相应地在定子1内也设有两组磁极2a、2b，而相邻两个定子1的磁极2a、2b相差一个极位。在端盖10内侧与反光带7的相应位置还固定有光电开关9。

当然，本实用新型并不限于两组定子磁极2a、2b和两组转子8a、8b，还可以在中轴6上装有更多的转子8，以及在定子1内设置与转子8相应数量的磁极2。

图4示出了该磁阻电机的电路原理图，在磁极A、B、C、D的绕组上分别串联一个三极管V3、V4、V5、V6，并且在V3与V5的集电极分别串联一个二极管D6、D7后又同接于三极管V1的集电极，在V4、V6的集电极分别串联一个二极管D8、D9后又同接于三极管V2的集电极。在三极管V1、V2的集电极上又分别串联有电容C1、C2。本电路中，二极管D1、D3、D5是起隔离作用；二极管D2、D4、D6、D7、D8、D9与三极管V1、V2起着能量的回收与放电作用。电容C1、C2用来储存电能；三极管V3、V4、V5、V6分别控制着绕组A、B、C、D的开通与关断。三极管V1控制电容C1向两绕组A、C放电，而三极管V2控制电容C2向两绕组B、D放电。

现以两组a、b(即两个转子相对两个定子)四相(A、B、C、D)八极(即AA′、BB′、CC′、DD′)的结构为例对本磁阻电机的工作原理说明如下：

a组定子1具有四个磁极A、A′、C、C′并分为A相与C相，而转子8只有两极；b组定子也与定子1相同，具有四个磁极B、B′、D、D′并分为B相和D相，转子8也是两极，只是它们的定子磁极相差45°角。在电机端盖10上装有8个反射型光电开关9，其中1-4控制电机顺时针旋转，5-8控制电机逆时针旋转。当电机通电后，将光电开关9中的1-4开通，5-8关断。电机即顺时针转动。转子8的H端处于光电开关9中1的位置，光电开关9中的1将三极管V1、V3导通，AA′磁极产生磁场，在磁力作用下，转子8开时转动，H端转至光电开关9中的2时，三极管V2、V4导通，三极管V1、V3关断。这时在a组铁芯中的大量磁场能瞬间变成电能，通过二极管D6、D2向电容C1充电，在这瞬间定子的磁极对转子的吸力是径向力，大小相等且方向相反，不影响转子8的转动。因为没有了反向转矩，所以转矩抖动的现象也就不存在。由于开通的绕组与关断的绕组不在同一铁芯上，它们的磁通也不会相抵触，所以可降低电磁噪音和铁损，同时也可减少激磁电流，提高磁场能的回收率。当转子8的H端转至光电开关9中的3时，三极管V1、V5导通，这时由于电容C1上储存了高于电源电压的能量，可立即向CC′极放电，所以加快了电机转速，并减小了电源的能量输出。同时，三极管V2、V4关断，b组铁芯中磁场瞬间变成电能通过二极管D8、D4向电容C2充电。当转子8的H端转至光电开关9中的4时，三极管V2、V6导通，这时电容C2储存的电能向DD′极放电，同时三极管V1、V5关断a组铁芯中的磁场能又向电容C1充电。当转子8的H端转过180°时，转子8的F端又转到光电开关9中的1位置，即可连续进行以上动作，使电机不停地运转。

Claims (4)

1、一种组合式分组控制磁阻电机，它具有定子(1)和转子(8)，其中转子(8)由极冠(3)、极颈(4)和极轭(5)构成，定子(1)上设有对称磁极(2)，其特征是极冠(3)外圆弧的长度至少相当于定子磁极(2)宽度的2.5倍。

2、如权利要求1所述的组合式分组控制磁阻电机，其特征是极冠(3)外圆弧与圆心为等半径。

3、如权利要求1所述的组合式分组控制磁阻电机，其特征是两组或两组以上的转子(8)同向间隔固定在中轴(6)上，而相邻两个定子(1)的磁极(2)相差一个极位。

4、如权利要求1所述的组合式分组控制磁阻电机，其特征是在极冠(3)的侧面还设有反光带(7)，而在电机端盖(10)的相应位置处设有光电开关(9)。

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