一种周向轴向混合布相开关磁阻电机的制作方法

本发明涉及开关磁阻电机领域，尤其涉及一种周向轴向混合布相开关磁阻电机。

背景技术：

目前的开关磁阻电机主要存在低速脉动和噪声的问题，公知的可以通过增加相数来改善。目前的开关磁阻电机主要是周向布相，理论上可以有2相、3相、4相、…、q相，q为自然数，2相开关磁阻电机具有最多作用极数，作用极数是定子铁芯凸极数的1/2，但不能任意位置启动和正反转，3相开关磁阻电机具有较多的作用极数，作用极数是定子铁芯凸极数的1/3，可以在任意位置启动和正反转，更多的相数意味着作用极数的减少，必将牺牲电机扭矩和效率，周向布相决定了电机不能任意增加相数，因而现在主要发展的是3相开关磁阻电机。最近提出的轴向布相等极结构开关磁阻电机，如专利号为“cn201520686770”所述的一种轴向布相开关磁阻电机，作用极数与定子铁芯凸极数相等，相数可以任意增加，但该方案完全抛弃了周向布相体积小的优点，导致铁芯数量大量增加，即有多少相就有多少对铁芯，在结构上造成电机体积大量增加。因而设计一种能够兼顾周向布相和轴向布相的优点的电机，也是急需解决的技术问题。

技术实现要素：

为了改进现有技术的不足，本发明的目的是提供一种周向轴向混合布相开关磁阻电机，该电机能够兼顾周向布相和轴向布相的优点，增加了相数，使电机低速运行更加平滑，从而改善开关磁阻电机低速脉动和噪声。

本发明为解决其技术问题而采用的第一种技术方案是：一种周向轴向混合布相开关磁阻电机，包括定子铁芯、转子铁芯、电机壳、电机轴，所述周向轴向混合布相开关磁阻电机包含k个定子铁芯和k个转子铁芯，k≥2并为自然数，每个所述定子铁芯均设置有q相绕组，所述定子铁芯设置有m个凸极，所述转子铁芯设置有n个凸极，q≥2并为自然数，m＞n≥2并且均为偶数，m、n取值与q相单铁芯开关磁阻电机取值对应，一个所述定子铁芯和一个所述转子铁芯对齐为一对并沿着电机轴向成对分布，k个所述转子铁芯凸极对齐安装，k个所述定子铁芯凸极错位安装，错位角＝360°/nqk，错位角公差为±2°。

进一步的，所述周向轴向混合布相开关磁阻电机为内转子电机，k个所述转子铁芯凸极对齐安装在所述电机轴上，k个所述定子铁芯凸极错位安装在所述电机壳上。

进一步的，所述周向轴向混合布相开关磁阻电机为外转子电机，k个所述转子铁芯凸极对齐安装在所述电机壳上，k个所述定子铁芯凸极错位安装在所述电机轴上。

进一步的，所述电机壳内圆设置有凹槽，所述凹槽夹角＝∣360°/nqk＋360°n/m∣，n为整数，由于所述定子铁芯凸极对齐的周期角360°/m，所述凹槽夹角可以有多个值，所述定子铁芯外圆设置有凸齿，所述凹槽用于与所述凸齿错位配合安装并使所述定子铁芯凸极错位角＝360°/nqk。

进一步的，所述电机轴外圆设置有凹槽，所述转子铁芯内圆设置有凸齿，所述凹槽用于与所述凸齿对位配合安装并使所述转子铁芯凸极对齐。

本发明为解决其技术问题而采用的第二种技术方案是：一种周向轴向混合布相开关磁阻电机，包括定子铁芯、转子铁芯、电机壳、电机轴，所述周向轴向混合布相开关磁阻电机包含k个定子铁芯和k个转子铁芯，k≥2并为自然数，每个所述定子铁芯均设置有q相绕组，所述定子铁芯设置有m个凸极，所述转子铁芯设置有n个凸极，q≥2并为自然数，m＞n≥2并且均为偶数，m、n取值与q相单铁芯开关磁阻电机取值对应，一个所述定子铁芯和一个所述转子铁芯对齐为一对并沿着电机轴向成对分布，k个所述定子铁芯凸极对齐安装，k个所述转子铁芯凸极错位安装，错位角＝360°/nqk，错位角公差为±2°。

进一步的，所述周向轴向混合布相开关磁阻电机为内转子电机，k个所述定子铁芯凸极对齐安装在所述电机壳上，k个所述转子铁芯凸极错位安装在所述电机轴上。

进一步的，所述周向轴向混合布相开关磁阻电机为外转子电机，k个所述定子铁芯凸极对齐安装在所述电机轴上，k个所述转子铁芯凸极错位安装在所述电机壳上。

进一步的，所述电机轴外圆设置有凹槽，所述凹槽夹角＝∣360°/nqk＋360°n/n∣，n为整数，由于所述转子铁芯凸极对齐的周期角360°/n，所述凹槽夹角可以有多个值，所述转子铁芯内圆设置有凸齿，所述凹槽用于与所述凸齿错位配合安装并使所述转子铁芯凸极错位角＝360°/nqk。

进一步的，所述电机壳内圆设置有凹槽，所述定子铁芯外圆设置有凸齿，所述凹槽用于与所述凸齿对位配合安装并使所述定子铁芯凸极对齐。

本发明的原理是：所述周向轴向混合布相开关磁阻电机包含k个定子铁芯和k个转子铁芯，每个所述定子铁芯均设置有q相绕组，所述定子铁芯设置有m个凸极，所述转子铁芯设置有n个凸极，m、n取值与q相单铁芯开关磁阻电机取值对应，一个所述定子铁芯和一个所述转子铁芯对齐为一对并沿着电机轴向成对分布，k个所述转子铁芯凸极对齐安装，k个所述定子铁芯凸极错位安装，错位角＝360°/nqk；或者k个所述定子铁芯凸极对齐安装，k个所述转子铁芯凸极错位安装，错位角＝360°/nqk，则该电机可以按kq相控制工作，相当于k个q相电机联合工作，由于成倍增加了相数，电机运行更加平滑，从而降低了脉动和噪声。

本发明的有益效果是：开辟了一种周向轴向混合布相开关磁阻电机，能够兼顾周向布相和轴向布相的优点，增加了相数，使电机低速运行更加平滑，从而改善开关磁阻电机低速脉动和噪声。

附图说明

图1是本发明第一实施例的一种铁芯、电机壳、电机轴安装状态平面示意图。

图2是本发明第一实施例的一种铁芯安装状态3d示意图。

图3是本发明第二实施例的一种铁芯、电机壳、电机轴安装状态平面示意图。

图4是本发明第二实施例的一种铁芯安装状态3d示意图。

图中标记的含义是：10.定子铁芯，11.凸极，12.凸齿，20.转子铁芯，21.凸极，22.凸齿，30.电机壳，31.凹槽，40.电机轴，41.凹槽。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在图1、图2所示的第一实施例中，一种周向轴向混合布相开关磁阻电机，包括定子铁芯10、转子铁芯20、电机壳30、电机轴40，所述周向轴向混合布相开关磁阻电机包含k个定子铁芯10和k个转子铁芯20，k≥2并为自然数，实施例中k＝3，每个定子铁芯10均设置有q相绕组，定子铁芯10设置有m个凸极11，转子铁芯20设置有n个凸极21，q≥2并为自然数，m＞n≥2并且均为偶数，m、n取值与q相单铁芯开关磁阻电机取值对应，实施例中q＝2，m＝12，n＝6，一个定子铁芯10和一个转子铁芯20对齐为一对并沿着电机轴向成对分布，3个转子铁芯20凸极21对齐安装，3个定子铁芯10凸极11错位安装，错位角＝360°/nqk＝10°，错位角公差为±2°。

在图1、图2所示的第一实施例中，所述周向轴向混合布相开关磁阻电机为内转子电机，3个转子铁芯20凸极21对齐安装在电机轴40上，3个定子铁芯10凸极11错位安装在电机壳30上。

在图1、图2所示的第一实施例中，电机壳30内圆设置有凹槽31，凹槽31夹角＝∣360°/nqk＋360°n/m∣＝10°，n为整数，由于定子铁芯10凸极11对齐的周期角360°/m，凹槽31夹角可以有多个值，实施例中n＝0，定子铁芯10外圆设置有凸齿12，凹槽31用于与凸齿12错位配合安装并使定子铁芯10凸极11错位角＝360°/nqk＝10°。

在图1、图2所示的第一实施例中，电机轴40外圆设置有凹槽41，转子铁芯20内圆设置有凸齿22，凹槽41用于与凸齿22对位配合安装并使转子铁芯20凸极21对齐。

在图3、图4所示的第二实施例中，一种周向轴向混合布相开关磁阻电机，包括定子铁芯10、转子铁芯20、电机壳30、电机轴40，所述周向轴向混合布相开关磁阻电机包含k个定子铁芯10和k个转子铁芯20，k≥2并为自然数，实施例中k＝3，每个定子铁芯10均设置有q相绕组，定子铁芯10设置有m个凸极11，转子铁芯20设置有n个凸极21，q≥2并为自然数，m＞n≥2并且均为偶数，m、n取值与q相单铁芯开关磁阻电机取值对应，实施例中q＝2，m＝12，n＝6，一个定子铁芯10和一个转子铁芯20对齐为一对并沿着电机轴向成对分布，3个定子铁芯10凸极11对齐安装，3个转子铁芯20凸极21错位安装，错位角＝360°/nqk＝10°，错位角公差为±2°。

在图3、图4所示的第二实施例中，所述周向轴向混合布相开关磁阻电机为内转子电机，3个定子铁芯10凸极11对齐安装在电机壳30上，3个转子铁芯20凸极21错位安装在电机轴40上。

在图3、图4所示的第二实施例中，电机轴40外圆设置有凹槽41，凹槽41夹角＝∣360°/nqk＋360°n/n∣＝50°，n为整数，由于转子铁芯20凸极21对齐的周期角360°/n，凹槽41夹角可以有多个值，实施例中n＝－1，转子铁芯20内圆设置有凸齿22，凹槽41用于与凸齿22错位配合安装并使转子铁芯20凸极21错位角＝360°/nqk＝10°。

在图3、图4所示的第二实施例中，电机壳30内圆设置有凹槽31，定子铁芯10外圆设置有凸齿12，凹槽31用于与凸齿12对位配合安装并使定子铁芯10凸极11对齐。

本发明实施例的原理是：所述周向轴向混合布相开关磁阻电机包含3个定子铁芯10和3个转子铁芯20，定子铁芯10设置有12个凸极11，转子铁芯20设置有6个凸极21，每个定子铁芯10均设置有2相绕组，一个定子铁芯10和一个转子铁芯20对齐为一对并沿着电机轴向成对分布，3个转子铁芯20凸极21对齐安装，3个定子铁芯10凸极11错位安装，错位角等于10°；或者3个定子铁芯10凸极11对齐安装，3个转子铁芯20凸极21错位安装，错位角等于10°，则该电机可以按6相控制工作，相当于3个2相电机联合工作，由于成倍增加了相数，电机运行更加平滑，从而降低了脉动和噪声。

本发明实施例的有益效果是：开辟了一种周向轴向混合布相开关磁阻电机，能够兼顾周向布相和轴向布相的优点，增加了相数，使电机低速运行更加平滑，从而改善开关磁阻电机低速脉动和噪声。

以上所述仅是本发明优选的实施方式的描述，应当指出由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本领域普通的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。