一种单相永磁型开关磁阻电机及其控制方法.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CN106712431A(43)申请公布日2017.05.24(21)申请号201710195636.XH02P6/00(2016.01)(22)申请日2017.03.29H02P25/08(2016.01)(71)申请人上海鼎特电器有限公司地址201315上海市浦东新区秀浦路2388号2幢812-813室申请人陈奚平(72)发明人陈奚平(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人刘凯(51)Int.Cl.H02K29/03(2006.01)H02K1/14(2006.01)H02K1/24(2006.01)H02K1/27(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称一种单相永磁型开关磁阻电机及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种单相永磁型开关磁阻电机，包括定子和转子，所述定子由前、中、后段定子铁芯组成，三段定子铁芯的凸极数量相等，且三段定子铁芯之间留有间隙，前、后段定子铁芯中的凸极中心线在同一直线上，中段铁芯中的凸极中心线与前、后段铁芯中的凹极中心线重合，三段定子铁芯的凸极上均安装有定子电磁绕组，所述转子由转子铁芯及永磁体组成，转子铁芯的凸极数量与单段定子铁芯的凸极数量相等，在转子铁芯的凸极上嵌装有永磁体，永磁体的充磁方向为径向且极性相异。本发明在保持了常规开关磁阻电机所特有优点的基础上，消除了常规开关磁阻电机所固有的转矩脉动，同时提升了电机的功率密度，提高了电源输入能量的转换效率，有效的实现了节能的目标。CN106712431ACN106712431A权利要求书1/2页1.一种单相永磁型开关磁阻电机，包括定子（1）、转子（2）、电机输出轴以及控制系统，所述定子（1）和转子（2）的凸极之间为气隙,所述定子（1）和转子（2）的对应关系是内转子结构或者是外转子结构，所述转子（2）固定套接在电机输出轴外周，其特征在于：所述定子（1）由前段定子铁芯、中段定子铁芯和后段定子铁芯组成，三段定子铁芯的凹、凸极数量及凹、凸极宽度均相等，且凹、凸极数量均为偶数，所述三段定子铁芯之间留有间隙，所述前段定子铁芯和后段定子铁芯中的凸极部位保持一致，即两段定子铁芯中凸极的中心线在同一直线上，所述中段定子铁芯中的凸极部位的中心线与前、后两段定子铁芯中凹极的中心线相重合，所述的前段定子铁芯、中段定子铁芯和后段定子铁芯的凸极部位均安装有定子电磁绕组（4）；所述转子（2）由转子铁芯和永磁体（3）组成，所述转子铁芯的凸极数量与任一段定子铁芯的凸极数量相等，且定子铁芯上的凸极宽度小于转子铁芯的凸极宽度，在所述转子（2）的对应凸极部位嵌装有永磁体（3），所述永磁体（3）的充磁方向为径向，每段转子铁芯中相邻的各凸极所嵌装的永磁体（3）的极性相异，所述转子铁芯安装在电机输出轴上，且与电机输出轴同步转动。2.根据权利要求1所述的单相永磁型开关磁阻电机，其特征在于：所述前段定子铁芯、中段定子铁芯和后段定子铁芯的长度均相等，所述转子铁芯的长度与三段定子铁芯的安装长度相等，所述转子铁芯中的对应凸极部位所嵌装的永磁体（3）采用两段式结构，且两段的长度相等、极性相同。3.根据权利要求1所述的单相永磁型开关磁阻电机，其特征在于：所述前段定子铁芯和后段定子铁芯的长度均相等，且所述中段定子铁芯的长度是前、后段定子铁芯长度的两倍。4.根据权利要求1所述的单相永磁型开关磁阻电机，其特征在于：在所述前段定子铁芯、中段定子铁芯及后段定子铁芯之间分别嵌有非导磁体。5.根据权利要求1所述的单相永磁型开关磁阻电机，其特征在于：在各段定子铁芯的凸极上安装的电磁绕组，对各段而言均满足任一相邻的凸极上安装的电磁绕组其绕制方向相反，且各凸极上安装的电磁绕组均按头、尾相连的方式连接。6.根据权利要求1所述的单相永磁型开关磁阻电机，其特征在于：所述控制系统中设置有极性检测电路、位置检测电路以及能量回收电路。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的单相永磁型开关磁阻电机，其特征在于：前、后段定子铁芯上定子电磁绕组的两根引出线分别按头、尾相连的方式连接，前段定子铁芯上定子电磁绕组的头和后段定子铁芯上定子电磁绕组的尾以及中段定子铁芯上定子电磁绕组的头、尾分别与控制系统设置的方向控制电路相连接，所述控制系统设置的方向控制电路可改变中段定子铁芯上定子电磁绕组的头、尾端与连接在一起的前、后段定子铁芯上定子电磁绕组的头、尾端的连接方向，以此可改变电机的运行方向。8.一种如权利要求1至7中任意一项所述的单相永磁型开关磁阻电机的控制方法，其特征在于：所述控制系统可采用恒功率控制模式或恒转矩控制模式驱动电机旋转。9.根据权利要求8所述的单相永磁型开关磁阻电机的控制方法，其特征在于：所述的恒功率控制模式是指，电机由