一种单元式轴向磁通开关磁阻电机.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CN108599492A(43)申请公布日2018.09.28(21)申请号201810300748.1(22)申请日2018.04.04(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人孙晓东刁凯凯陈龙周卫琪韩守义李可(51)Int.Cl.H02K16/02(2006.01)H02K1/12(2006.01)H02K1/22(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种单元式轴向磁通开关磁阻电机(57)摘要本发明公开一种单元式轴向磁通开关磁阻电机，定子的轴向每端侧各布置Nr个相同的转子，轴向两端侧的转子和定子之间留有轴向气隙；轴向同端侧的Nr个转子沿一个非导磁转子支撑环的外壁的圆周方向均匀布置，两个非导磁转子支撑环均紧密固定套在转轴外；有Ns个相同的定子沿圆周方向均匀布置且每个定子的外端均固定连接一个非导磁定子支撑环，转轴外壁和Ns个定子内端之间留有径向气隙；每个定子的轴向截面都呈工字型，工字型定子的外层是外定子齿，内层是内定子齿，中间层是定子轭部，定子轭部的轴向两侧形成定子槽，定子槽中安放绕组；本发明缩短了磁通路径长度，容错性能高，气隙处的磁通沿轴向，不产生径向力，减小了振动，功率密度高。CN108599492ACN108599492A权利要求书1/1页1.一种单元式轴向磁通开关磁阻电机，包括转轴（8）、定子（1）和转子（2），正中间是转轴（8），其特征是：定子（10的轴向每端侧各布置Nr个相同的转子（2），轴向两端侧的转子（2）和定子（1）之间留有轴向气隙；轴向同端侧的Nr个转子（2）沿一个非导磁转子支撑环（6）的外壁的圆周方向均匀布置，两个非导磁转子支撑环（6）均紧密固定套在转轴（8）外；有Ns个相同的定子（1）沿圆周方向均匀布置且每个定子1的外端均固定连接一个非导磁定子支撑环（5），转轴（8）外壁和Ns个定子（1）内端之间留有径向气隙；每个定子（1）的轴向截面都呈工字型，工字型定子（1）的外层是外定子齿（1-1），内层是内定子齿（1-3），中间层是定子轭部（1-2），定子轭部（1-2）的轴向两侧形成定子槽（1-4），定子槽（1-4）中安放绕组（9）；，LCM为取最小公倍数，m为电机相数。2.根据权利要求1所述的一种单元式轴向磁通开关磁阻电机，其特征是：定子（1）的轴向两端侧的转子（2）在轴向的位置分别一一相对。3.根据权利要求1所述的一种单元式轴向磁通开关磁阻电机，其特征是：定子轭部（1-2）的轴向长度是定子齿（1-1）径向高度的2倍。4.根据权利要求1所述的一种单元式轴向磁通开关磁阻电机，其特征是：每个转子（2）和每个定子（1）的径向高度相同，每个转子（2）的外径等于定子（1）的外径，每个转子（2）的内径小于定子（1）的内径。5.根据权利要求1所述的一种单元式轴向磁通开关磁阻电机，其特征是：每个定子（1）外端都固定连接一个定子梯形键（3），定子梯形键（3）固定嵌入在非导磁定子支撑环（5）内；每个转子（2）内端都固定连接一个转子梯形键（4），转子梯形键（4）固定嵌入在非导磁转子支撑环（6）内。6.根据权利要求1所述的一种单元式轴向磁通开关磁阻电机，其特征是：一相绕组分别缠绕于对面的两个定子轭部（1-2）上，采用一个单元式功率变换器控制一相绕组的电流大小。2CN108599492A说明书1/3页一种单元式轴向磁通开关磁阻电机技术领域[0001]本发明属于电机技术领域，具体为一种轴向磁通开关磁阻电机的结构。背景技术[0002]目前在电动汽车中应用最为普遍的是永磁同步电机，永磁同步电机可靠性高、输出功率大、动态性能好且效率高，但是其功率范围小，永磁材料在高温、振动和过高电流作用下会发生磁性衰退现象，降低了永磁同步电机的性能。[0003]开关磁阻电机具有结构简单、控制灵活、效率高、成本低、容错能力强等优势，其中分块形式的开关磁阻电机布置灵活，容错性好，并且利于维修，主要包括分块定子开关磁阻电机和分块转子开关磁阻电机两大类。分块定子降低了电机的铁心损耗，分块转子减小了磁通路径、提高了功率密度。[0004]中国专利公开号为CN2045383923U的文献中提出了一种定转子分块式开关磁阻电机，采用了E型定子和阶梯气隙结构，磁通路径短，每个线圈磁通相对独立，电机拆卸方便；但是由于E型定子分为主磁齿和副磁齿，主磁齿有绕组，副磁齿没有绕组，因此限制了电机的相数，电机转矩脉动较大，空间利用率低。中国专利公开号CN105356629A的文献中提出了一种高容错性模块化开关磁阻电机，每相有两个通道，功率密度高，容错性能好，但其磁通路径长，铁损较大。发明内容[0005]本发明的目的是解决现有开关磁阻电机结构存在的问题