专利名称：一种新型超大扭矩开关磁阻电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电动机技术领域，具体涉及一种新型超大扭矩开关磁阻电动机。
背景技术：
现有技术中，电机驱动系统中的动力源一般采用三相异步交流电机，电机的转速一般为 3000rpm、1500rpm、1000rpm、750rpm 等，其输出扭矩为T = 9549*P/Ne (Τ 为扭矩，单位为N. M ；P为功率，单位为kW ；Ne为额定转速，单位为rpm)。在很多工业场合机械设备中， 机械部分工作速度远低于电机额定转速，但所需要扭矩却很大，有的达到电机的几倍甚至十几倍，在这种情况下，一般通过减速箱进行降速，增大扭矩。它存在如下缺陷通过机械传动，降低了电机的传动效率，提高了使用成本；机械部分故障率大，需要定期注油保养，运行费用高、系统的可靠性降低。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种新型超大扭矩开关磁阻电动机，它无需减速设备就可以输出超大扭矩，降低了使用成本，且提高了系统的
可靠性。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种新型超大扭矩开关磁阻电动机，包括第一定子、转子、电机轴、轴承，所述第一定子通过轴承套设于所述电机轴上，所述转子固定地套设于所述电机轴上；所述第一定子设置在所述转子右侧，两者之间具有一定间隔，其特征在于在所述第一定子与所述转子的相对面上、沿其圆周方向均勻固定设置若干个定子凸极，所述定子凸极中部均勻缠绕有定子线圈；在所述转子与所述第一定子的相对面上、沿其圆周方向均勻固定设置若干个转子凸极，所述转子凸极两端分别设置有第 ■~ 凸台。优选的，所述定子凸极的两端分别设置有第一凸台；所述第一凸台与所述第二凸台的形状相配、且相对设置。优选的，还包括间隔设置于所述转子左侧的第二定子，所述第二定子通过轴承套设于所述电机轴上；在所述第二定子与所述转子的相对面上、沿其圆周方向均勻固定设置若干个定子凸极，所述定子凸极中部均勻缠绕有定子线圈，两端分别设置有所述第一凸台； 在所述转子相对于所述第二定子的面上、沿其圆周方向均勻固定设置若干个转子凸极，所述转子凸极两端分别设置有第二凸台；所述第一凸台与所述第二凸台相对设置。优选的，在所述第一定子右侧设置有位置传感器，所述位置传感器的固定部件固定于所述第一定子上，转动部件固定于所述电机轴上。优选的，所述第一定子、第二定子通过固定螺栓固定。优选的，所述定子凸极的个数为三的整数倍，且所述定子凸极分为A相组、B相组、 C相组，并依次间隔、均勻分布，且同一相组的定子凸极相互串联；相应地，所述转子凸极的个数为Nf = Nm*Np/(Np-I)，其中Nf为定子凸极个数；Nm为转子凸极个数；Np为相数。[0010]优选的，所述定子凸极的个数为96个；相应地，所述转子凸极的个数为64个。优选的，所述第一定子与第二定子之间距为电动机厚度，所述第一定子的直径与所述电动机厚度之比为1 10 1。优选的，所述第一定子的直径与所述电动机厚度之比为4 1。优选的，所述定子凸极、转子凸极均由硅钢片叠压而成。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是1、因为定子(转子)直径大，而电动机的厚度小，即定子凸极、转子凸极到定子、转子的中心距离大幅度加大，该距离是普通开关磁阻电机的几倍甚至十几倍，提高了本实用新型的输出扭矩；2、第一凸台、第二凸台使得激磁绕组所产生的主磁通，在每个定子凸极、转子凸极间形成闭合回路，磁路较普通开关磁阻电机大大缩短，根据电磁理论，可闭合铁心磁路设计的越短，它所产生的磁通就越多，利用同样的电流、电压，就能够产生出更多磁力线，进一步提高了本实用新型的输出扭矩；3、 利用定子凸极、转子凸极产生空气流动，达到散热目的，无需像普通开关磁阻电机那样另加散热风扇；同时，由于本实用新型直径大，其表面积比普通开关磁阻电机要大很多，所以，其散热性能大幅度提高。
图1是本实用新型侧视结构示意图；图2是本实用新型中定子凸极的分布示意图；图3是本实用新型中定子凸极、转子凸极的结构示意图。图中标记为1、第一定子；2、第二定子；3、转子；4、电机轴；5、定子凸极；51、第一凸台；52、定子线圈；6、转子凸极；61、第二凸台；7、位置传感器；8、固定螺栓；9、轴承。
具体实施方式
图1 图3是本实用新型的最佳实施例，
以下结合附图1 3对本实用新型做进一步描述如图1、2、3所示，一种新型超大扭矩开关磁阻电动机，包括第一定子1、第二定子 2、转子3、电机轴4，转子3固定地套设于电机轴4上，第一定子1、第二定子2通过轴承9套设于电机轴4上，且分别置于转子3左右两侧；第一定子1、第二定子2、转子3三者之间具有一定间隔；在第一定子1与转子3的相对面上以及第二定子2与转子3的相对面上、沿第一定子1和第二定子2的圆周方向，均勻固定设置若干个定子凸极5，定子凸极5中部均勻缠绕有定子线圈52 ；定子凸极5的两端分别设置有第一凸台51 ；转子3的左右两个面上、沿其圆周方向均勻固定设置若干个转子凸极6，转子凸极 6两端分别设置有第二凸台61 ；第一凸台51与第二凸台61的形状相配、且相对设置；在第一定子1右侧设置有位置传感器7，位置传感器7的固定部件固定于第一定子 1上，转动部件固定于电机轴4上；第一定子1、第二定子2通过固定螺栓8固定。定子凸极5的个数为九十六个，分为A相组、B相组、C相组，各三十二个；并按照 A、B、C、A、B、C......方式，依次均勻分布，且同一相组的定子凸极5相互串联；相应地，按
4照公式Nf = Nm^Np/(Np-I)，(其中Nf为定子凸极个数；Nm为转子凸极个数；Np为相数) 转子凸极6的个数为六十四个；定子凸极5、转子凸极6均由硅钢片叠压而成；把第一定子1与第二定子2之间距(包括两定子的厚度)定义为电动机厚度，第一定子1的直径与电动机厚度之比为4 1。本实用新型工作原理和工作过程如下如图1、2、3所示，在主控制电路的控制下，位置传感器首先检测第一定子1、第二定子2及转子3相对位置，并把该信息反馈的主控制电路；主控制电路根据该信息，结合给定的正转或反转命令，导通相应的IGBT驱动电路的主开关元件，则该IGBT驱动电路的主开关元件对应的A (或B或C)相组定子线圈52中有电流流过，产生磁场；磁场总是趋于“磁阻最小”而产生的磁阻性电磁转矩，使转子转向“极对极”位置。 当转子3转到被吸引的定子凸极5、转子凸极6相重合(平衡位置)时，IGBT驱动电路的主开关元件关断，电磁转矩消失。此时，主控制电路根据接收到的位置传感器发送的第一定子 1、第二定子2及转子3相对位置新的位置信息，在第一定子1、第二定子2及转子3即将达到重合位置时，向IGBT驱动电路发出命令，关断当前相的IGBT主开关元件，同时导通定子凸极5的下一相B (或C或A)，则转子又会向下一个重合位置转动；这样，主控制电路根据收到的第一定子1、第二定子2及转子3相对位置的信息，按照该控制逻辑，连续地导通和关断IGBT驱动电路，相应的相的定子线圈52的电流或开或关，则电磁转矩或有或无，就可产生连续的同转向的电磁转矩，使转子3在一定的转速下连续运行；主控制电路根据一定的控制策略，控制定子凸极5的A、B、C各相组的定子线圈52的通、断时刻，以及定子线圈52 电流的大小，就可使该系统在最隹状态下运行。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
权利要求1.一种新型超大扭矩开关磁阻电动机，包括第一定子(1)、转子(3)、电机轴、轴承 (9)，所述第一定子(1)通过轴承(9)套设于所述电机轴(4)上，所述转子C3)固定地套设于所述电机轴(4)上；所述第一定子(1)设置在所述转子C3)右侧，两者之间具有一定间隔， 其特征在于在所述第一定子(1)与所述转子C3)的相对面上、沿其圆周方向均勻固定设置若干个定子凸极(5)，所述定子凸极( 中部均勻缠绕有定子线圈(5 ；在所述转子(3)与所述第一定子(1)的相对面上、沿其圆周方向均勻固定设置若干个转子凸极(6)，所述转子凸极(6)两端分别设置有第二凸台(61)。
2.根据权利要求1所述的新型超大扭矩开关磁阻电动机，其特征在于所述定子凸极 (5)的两端分别设置有第一凸台(51)；所述第一凸台(51)与所述第二凸台(61)的形状相配、且相对设置。
3.根据权利要求2所述的新型超大扭矩开关磁阻电动机，其特征在于还包括间隔设置于所述转子C3)左侧的第二定子O)，所述第二定子( 通过轴承(9)套设于所述电机轴(4)上；在所述第二定子( 与所述转子C3)的相对面上、沿其圆周方向均勻固定设置若干个定子凸极(5)，所述定子凸极( 中部均勻缠绕有定子线圈(52)，两端分别设置有所述第一凸台(51)；在所述转子(3)与所述第二定子O)的相对面上、沿其圆周方向均勻固定设置若干个转子凸极(6)，所述转子凸极(6)两端分别设置有第二凸台(61)；所述第一凸台 (51)与所述第二凸台(61)的形状相配、且相对设置。
4.根据权利要求1至3任一所述的新型超大扭矩开关磁阻电动机，其特征在于在所述第一定子(1)右侧设置有位置传感器(7)，所述位置传感器(7)的固定部件固定于所述第一定子(1)上，转动部件固定于所述电机轴(4)上。
5.根据权利要求4所述的新型超大扭矩开关磁阻电动机，其特征在于所述第一定子 (1)、第二定子( 通过固定螺栓(8)固定。
6.根据权利要求5所述的新型超大扭矩开关磁阻电动机，其特征在于所述定子凸极 (5)的个数为三的整数倍，且所述定子凸极( 分为A相组、B相组、C相组，并依次间隔、均勻分布，且同一相组的定子凸极(5)相互串联；相应地，所述转子凸极(6)的个数为Nf = Nm*Np/(Np-I)，其中Nf为定子凸极(5)的个数；Nm为转子凸极(6)的个数；Np为相数。
7.根据权利要求6所述的新型超大扭矩开关磁阻电动机，其特征在于所述定子凸极 (5)的个数为96个；相应地，所述转子凸极(6)的个数为64个。
8.根据权利要求7所述的新型超大扭矩开关磁阻电动机，其特征在于所述第一定子 (1)与第二定子( 之间距为电动机厚度，所述第一定子(1)的直径与所述电动机厚度之比为1 10 1。
9.根据权利要求8所述的新型超大扭矩开关磁阻电动机，其特征在于所述第一定子 (1)的直径与所述电动机厚度之比为4 1。
10.根据权利要求9所述的新型超大扭矩开关磁阻电动机，其特征在于所述定子凸极 (5)、转子凸极(6)均由硅钢片叠压而成。
专利摘要一种新型超大扭矩开关磁阻电动机，包括第一定子、第二定子、转子、电机轴，第一定子、第二定子、转子套设于电机轴上，第一定子、第二定子置于转子两侧；第一定子和第二定子的圆周方向上设置定子凸极，定子凸极中部缠绕定子线圈，两端分别设置有第一凸台；转子两个面上、沿其圆周方向均设置转子凸极，转子凸极两端设有第二凸台；第一定子右侧设有位置传感器；第一定子、第二定子由固定螺栓固定。其优点是定子(转子)直径大，而电动机厚度小，提高了输出扭矩；磁路较普通开关磁阻电机大大缩短，能够产生出更多磁力线，更提高了输出扭矩；利用定子凸极、转子凸极产生空气流动，达到散热目的，无需另加风扇；其表面积大，其散热性能大幅度提高。
文档编号H02K1/24GK202043015SQ201120157448
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月17日 优先权日2011年5月17日
发明者冯建军, 石光峰 申请人:淄博安培电气有限公司