一种m相定子绕组开关磁阻电机的制作方法

文档序号:15068835发布日期:2018-07-31 23:13阅读:280来源:国知局

本实用新型涉及驱动电机设计、制造、使用技术领域,尤其涉及一种m相定子绕组开关磁阻电机。



背景技术:

开关磁阻电机作为一种高效节能的电机,其前景应用也一直被人们所看好。对于传统的开关磁阻电机,其定子在周向均匀分布凸极,在凸极上绕制绕组,其相邻凸极所形成的槽口宽度很大,槽内导体易滑出,不安全。绕组采用集中卷结构,在绕制过程中,要预留绕制机构的空间,造成槽满率较低,电机性能下降,电机体积也较大。同时,简单易行的变极调速方式对电机的应用和发展有着重要意义,对于一般的感应电机,其变极调速需要改变定子各相绕组的接线,或使用两套独立绕组,而此种结构的电机的铁心和外形尺寸,一般要比同容量的普通感应电机大,且出线端较多,并需要装设换接开关,加大了控制复杂性。



技术实现要素:

本实用新型旨在提供一种m相定子绕组开关磁阻电机法,其目的是提供一种能够提升电机性能,增加电机槽满率同时减少装配复杂性的一种新型绕组结构电机。

本实用新型的技术方案是以下述方法实现的:

一种m相定子绕组开关磁阻电机,包括定子和转子,还包括驱动单元,所述定子包括定子铁心和定子绕组,转子设置在定子的内部;定子铁心的内表面均匀开有2km个线圈槽;定子绕组由2km个线圈组成,分别绕设在所述定子的定子轭部上,每个所述线圈的第一圈边设置在一个线圈槽内,第二圈边设置在与该线圈槽位于同一径向上的定子轭的外部;每个线圈的引出线分别与一个驱动单元的输出端相连,所述驱动单元可提供正向或反向电流,为所述定子绕组的每个线圈单独供电,

其中

m为电机相数,

m为大于等于3的整数,

k为正整数。

优选的,作为上述技术方案的改进,每个驱动单元由四只开关管和直流电源组成;直流电源与四个开关管相连共同组成“H”桥结构,线圈一端引出线与上桥臂两个开关管S1、S2相连,另一端引出线与下桥臂两个开关管S3、S4相连。

本实用新型的有益效果为:1、电机定子绕组的绕制空间大,槽满率高,电机性能高,电机体积小,装配简单;并且出线端少,控制简单。

2、驱动方式简单易行。

3、变极调节简单,能满足不同使用需求。

定子绕组分别由驱动单元控制通电顺序与通电时间,实现该电机的变极调速。相比于传统电机对比,省去了传统的主副绕组的结构,且绕组引出线少,具有小体积、高效率、易于控制且可调节多种转速的优点。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的图1的平面示意图。

图3为本实用新型的驱动单元电路图。

图4为本实用新型的变极通电方式示意图。

图5为本实用新型的另一种变极通电方式示意图。

具体实施方式

如图1图2图3一种三相定子绕组开关磁阻电机,包括定子1和转子2,还包括驱动单元,所述定子1包括定子铁心1-1和定子绕组,转子2设置在定子1的内部;定子铁心1-1的内表面均匀开有6个线圈槽1-4;定子绕组由6个线圈1-2组成,分别绕设在所述定子1的定子轭部1-3上,每个所述线圈1-2的第一圈边设置在一个线圈槽1-4内,第二圈边设置在与该线圈槽1-4位于同一径向上的定子轭1-3的外部;每个线圈1-2的引出线分别与一个驱动单元的输出端相连,所述驱动单元可提供正向或反向电流,为所述定子绕组的每个线圈1-2单独供电。

每个驱动单元由四只开关管S1、S2、S3、S4和直流电源组成;直流电源与四个开关管相连共同组成“H”桥结构,线圈一端引出线与上桥臂两个开关管S1、S2相连,另一端引出线与下桥臂两个开关管S3、S4相连。

所述定子铁心1-1由形状一致的开有齿槽的硅钢片沿轴向叠压而成,采用凸极结构,若干齿沿圆周均匀分布,其齿数可根据应用场合需求调整,所示线圈1-2填压在线圈槽1-4中。所述定子绕组通三相交流电后,依据“最小磁阻”原理,即磁通总是沿磁阻最小(磁导最大)的路径闭合,使电机旋转运动。

上述三相环形绕组开关磁阻电机驱动方法,以三相6/4机构为例,

电机顺时针转动驱动步骤如下:

A1:将S2、S3开关管同时导通,给a1、b1、c1绕组分别通正向电流,给a2、b2、c2绕组分别通反向电流,定子中产生磁场,并从定子齿101中通过进入转子。

A2:给b1、c1、a2绕组分别通正向电流,b2、c2、a1绕组分别通反向电流,定子中的磁场从定子齿102中通过进入转子。

A3:给c1、a2、b2绕组分别通正向电流,c2、a1、b1绕组分别通反向电流,定子中的磁场从定子齿103中通过流入转子。

电机逆时针转动驱动步骤如下:

A4:将S1、S4开关管同时导通,给a1、b1、c1绕组分别通反向电流,给a2、b2、c2绕组分别通正向电流,定子中产生磁场,并从定子齿106中通过进入转子。

A5:给b1、c1、a2绕组分别通反向电流,b2、c2、a1绕组分别通正向电流,定子中的磁场从定子齿105中通过进入转子。

A6:给c1、a2、b2绕组分别通反向电流,c2、a1、b1绕组分别通正向电流,定子中的磁场从定子齿104中通过流入转子。

本实用新型的m相环形绕组开关磁阻电机可以实现变极,变极方法为:当有n个相连的驱动单元同时通正向或反向电流时,电机磁路为2km/n极,其中n为正整数,2km/n为正整数。

以12相环形绕组开关磁阻电机为例:如图4所示,当有6个相连的驱动单元同时通正向电流时,电机磁路为两极;

如图5所示,当有3个相连的驱动单元同时通正向或反向电流时,电机为4极;以此规律,可实现电机极数的改变。

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