一种开关磁阻电机的定子极和转子极结构的制作方法

本实用新型涉及一种开关磁阻电机的定子极和转子极结构，属于开关磁阻电机技术领域。

背景技术：

现有的开关磁阻电机（SRD）具有的结构简单坚固，电路可靠，启动转矩大，启动电流低，调速范围宽，系统可靠性高等优点，但同时它也存在以下缺点：

1、磁通路径长、铁损大；2、由于转子极受力含有径向分量，使得运行时的震动和噪声都比较大，同时为抵消此径向力，转子极和定子极的数目都是偶数，使得设计不够灵活；3、转子极之间通过磁轭连接，转子较重。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种采用转子极嵌入定子极凹槽的磁路设计，能够缩短磁通路径、减轻转子重量，转子极径向不受力，能够减小震动及噪声，同时电机的转子极、定子极的数目可以灵活设计的开关磁阻电机的定子极和转子极结构。

本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型包括定子极铁芯、定子极线圈、转子极、转轴，其特征是：定子极铁芯是由横梁和对称连接在横梁两端的凸极构成的一体结构的凹槽形铁芯，凸极的轴向端面上部为长方形、下部为等腰梯形，且凸极的下端面为内凹的圆弧面，凸极的下端面的轴向投影位于以转轴轴心投影为圆心的圆上，定子极铁芯由导磁材料制成，定子极线圈缠绕在定子极铁芯横梁上，定子极铁芯和定子极线圈构成定子极；转子极的轴向端面呈扇形面，其上端面为外凸的圆弧面、下端面为内凹的圆弧面，转子极由导磁材料制成，转子极通过连接件与转轴固定，转子极的上端面和下端面的轴向投影分别位于以转轴轴心投影为圆心的两个同心圆上，转子极能够随转轴旋转到定子极铁芯的凹槽中，且在定子极铁芯的凹槽中，转子极的上端面与定子极线圈间隙配合、转子极的两侧面与定子极铁芯两端的凸极间隙配合、转子极下端面的轴向投影与定子极两侧凸极下端面的轴向投影位于以转轴轴心投影为圆心的同一个圆上、定子极线圈通电后形成的磁回路为矩形回路。

所述定子极铁芯由硅钢片叠压而成；

所述转子极本体由硅钢片叠压而成；

所述连接件由非导磁材料制作。

本实用新型的优点是：缩短了磁通路径，减轻了转子重量，转子极径向不受力，减小了震动及噪声，同时采用本实用新型制作的电机，其转子极、定子极的数目可以灵活设计。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是定子极的主视图；

图3是图2的左视图；

图4是图2的俯视图；

图5是定子极和转子极的位置关系图；

图6是转子极本体旋转到定子极铁芯的凹槽中形成的磁回路示意图。

具体实施方式

参照附图，本实用新型包括定子极铁芯1、定子极线圈2、转子极3、转轴4，定子极铁芯是由横梁和对称连接在横梁两端的凸极构成的一体结构的凹槽形铁芯，凸极的轴向端面上部为长方形、下部为等腰梯形，且凸极的下端面为内凹的圆弧面，凸极的下端面的轴向投影位于以转轴轴心投影为圆心的圆上，定子极铁芯由导磁材料硅钢片叠压而成，定子极线圈缠绕在定子极铁芯横梁上，定子极铁芯和定子极线圈构成定子极；转子极的轴向端面呈扇形面，其上端面为外凸的圆弧面、下端面为内凹的圆弧面，转子极由导磁材料硅钢片叠压而成，转子极通过连接件5与转轴固定，连接件由非导磁材料制作，转子极的上端面和下端面的轴向投影分别位于以转轴轴心投影为圆心的两个同心圆上，转子极能够随转轴旋转到定子极铁芯的凹槽中，且在定子极铁芯的凹槽中，转子极的上端面与定子极线圈间隙配合、转子极的两侧面与定子极铁芯两端的凸极间隙配合、转子极下端面的轴向投影与定子极两侧凸极下端面的轴向投影位于以转轴轴心投影为圆心的同一个圆上、定子极线圈通电后形成的磁回路为矩形回路，转子极绕轴转动时，可以自由穿过定子极的凹槽。

所述端面上部、下部，上端面、下端面均以图1所示的方向为准。

本实用新型所述的定子极、转子极的基本结构可用于直线电机。采用本实用新型的定子极和转子极结构设计的开关磁阻电机，电机的定子由周向均匀分布的一系列定子极构成，转子由周向均匀分布的一系列转子极通过固定件固定在转轴上构成，各转子极之间、各定子极之间都不需要磁轭连接，这使得转子的重量很轻。当转子极靠近定子极凹槽时，定子极线圈通电，根据磁阻最小原理，转子极受力向定子极凹槽内运动，当转子极进入到定子极凹槽内时，磁回路为简单的矩形，如图4，磁通路径很短；由于转子极在定子极凹槽内不受到径向力的作用，因此减小了震动及噪声；同时由于不用设计对称的双极结构来抵消径向力，本实用新型所述电机的定子极数和转子极数可以根据需求灵活设计，除了可采用常见的6/4、8/6、12/8等结构，还可设计成2/3、3/2、3/4、4/3等结构。