一种高功率密度的磁阻电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107769411A(43)申请公布日2018.03.06(21)申请号201710831293.1(22)申请日2017.10.10(71)申请人抚顺三平科技开发有限公司地址113000辽宁省抚顺市望花区抚顺经济开发区金风街鼎峰国际商务大厦16号1-509(72)发明人周文韬周作军(74)专利代理机构北京立成智业专利代理事务所(普通合伙)11310代理人吕秀丽(51)Int.Cl.H02K1/24(2006.01)H02K3/28(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称一种高功率密度的磁阻电机(57)摘要本发明提供了一种高功率密度的磁阻电机，包括转子、转子外壳以及绕组，所述转子设于转子外壳内，所述绕组包括复数个线圈，线圈均绕设在转子外壳上；所述转子包括圆环形转子本体和齿轮组；所述转子外壳为非导磁材料的圆环形结构；所述圆环形转子本体由N个瓦型硅钢弧形块和N个非导磁填充弧形块交替布置并衔接而成；所述齿轮组包括内齿圈和齿轮轴，所述内齿圈固定在圆环形转子本体的一端面并与所述圆环形转子本体同圆心布置，所述齿轮轴的齿轮端与所述内齿圈相互啮合，轴端则通过伸出于转子外壳之外；所述瓦型硅钢弧形块与所述齿圈固定连接后构成单相铁芯。本发明解决现有开关磁阻电机功率密度低的问题，同时这种结构也使得系统噪声减小。CN107769411ACN107769411A权利要求书1/1页1.一种高功率密度的磁阻电机，包括转子、转子外壳以及绕组，所述转子设于转子外壳内，所述绕组包括复数个线圈，线圈均绕设在转子外壳上；其特征在于：所述转子包括圆环形转子本体和非导磁的齿轮组；所述转子外壳为非导磁材料的圆环形结构；所述圆环形转子本体由N个瓦型硅钢弧形块和N个非导磁填充弧形块交替布置并衔接而成，2≤N≤8，且每个瓦型硅钢弧形块的圆心角相等；所述齿轮组包括齿圈和齿轮轴，所述齿圈固定在圆环形转子本体的一端面并与所述圆环形转子本体同圆心布置，所述齿轮轴的齿轮端与所述齿圈相互啮合，轴端则通过伸出于转子外壳之外并高于线圈绕线高度；所述瓦型硅钢弧形块与所述齿圈固定连接后构成单相铁芯。2.如权利要求1所述的一种高功率密度的磁阻电机，其特征在于：所述N个瓦型硅钢弧形块的总体积占圆环形转子本体体积的60-80%。3.如权利要求1所述的一种高功率密度的磁阻电机，其特征在于：所述齿圈为内齿圈或外齿圈，所述齿轮组的齿轮轴为S个，1≤S≤8，且相对所述齿圈均匀分布。4.如权利要求1至3任一项所述的一种高功率密度的磁阻电机，其特征在于：所述齿轮轴的轴端上设有一铜制轴套，所述转子外壳相对轴端设有圆管凸起，所述轴端则依次通过铜制轴套、圆管凸起伸出于转子外壳之外。5.如权利要求1所述的一种高功率密度的磁阻电机，其特征在于：所述转子外壳上设有M个径向挡板，所述径向挡板将所述转子外壳平均分隔成M个弧形段，每个弧形段均绕设一线圈，M=k*N，k代表单相铁芯对应的线圈个数，k=3~10。6.如权利要求1所述的一种高功率密度的磁阻电机，其特征在于：每两个处于中心对称的线圈通过一个桥路连接MCU，以控制通断该两线圈。7.如权利要求1所述的一种高功率密度的磁阻电机，其特征在于：还包括中心硅钢空心圆柱填充体，该中心硅钢空心圆柱填充体设于所述转子外壳的中心。8.如权利要求1所述的一种高功率密度的磁阻电机，其特征在于：还包括中空圆柱硅钢外壳，该中空圆柱硅钢外壳围设于所述转子外壳的外圈。9.如权利要求1所述的一种高功率密度的磁阻电机，其特征在于：任一所述瓦型硅钢弧形块由复数个硅钢片叠加而成，齿轮组高度占转子高度12%。10.如权利要求1所述的一种高功率密度的磁阻电机，其特征在于：所述内齿圈与齿轮轴选用7075合金材料；所述内齿圈与齿轮轴的齿轮模数为1mm；所述内齿圈与齿轮轴齿宽为3.5mm，或齿宽系数范围0.15-0.3之间。2CN107769411A说明书1/5页一种高功率密度的磁阻电机[0001]【技术领域】本发明涉及一种磁阻电机。[0002]【背景技术】对开关磁阻电机的理论研究和实践证明，该系统具有许多显著的优点：电机结构简单、坚固，制造工艺简单，成本低，可工作于极高转速；定子线圈嵌放容易，端部短而牢固，工作可靠，能适用于各种恶劣、高温甚至强振动环境。损耗主要产生在定子，电机易于冷却；转子无永磁体，可允许有较高的温升。转矩方向与电流方向无关，从而可最大限度简化功率变换器，降低系统成本。功率变换器不会出现直通故障，可靠性高。起动转矩大，低速性能好，无感应电动机在起动时所出现的冲击电流现象。调速范围宽，控制灵活，易于实现各种特殊要求的转矩－速度特性。在宽广的转速和功率范围内都具有高效率能四象限运行，具有较强的再生制动能力。