) = π/12时，开关磁阻电机运行原理图。
[0038]上述图1?图4中:
[0039]1-定子，2-转子，3-定子绕组，4-螺杆，5-螺母，11-定子磁极，12-定子磁轭，21-转子磁极；
[0040]a为定子绕组轴线与最近转子磁极轴线之间的夹角；
[0041]a A为A相绕组轴线与最近转子磁极轴线之间的夹角；
[0042]a B为B相绕组轴线与最近转子磁极轴线之间的夹角；
[0043]a C为C相绕组轴线与最近转子磁极轴线之间的夹角；
[0044]a D为D相绕组轴线与最近转子磁极轴线之间的夹角。
【具体实施方式】
[0045]一种减小开关磁阻电机径向电磁力的方法，通过转子磁极21与定子磁极11在轴向方向相互嵌套，以减小径向电磁力；通过转子磁极21与定子磁极11在轴向气隙中的磁感应强度，产生开关磁阻电机旋转所需的电磁转矩。
[0046]一种减小开关磁阻电机径向电磁力的电机结构，包括定子1、转子2、定子磁极11、转子磁极21、定子绕组3，转子磁极21的外半径大于定子磁极11的内半径；同时定子磁极11和转子磁极21在电极轴向为多层结构。
[0047]所述转子磁极21与定子磁极11的轴向气隙大于等于1_，小于等于5_。
[0048]不同轴向分层的转子磁极21在环向方向一致；不同轴向分层的定子磁极11在环向方向一致。
[0049]单个定子磁极11采用台阶式结构，用于绕制定子绕组。
[0050]定子绕组3绕制在定子磁极11凹下的部分，且定子绕组3的最外层不超过定子磁极11凸起的部分所在平面。
[0051]每一层的转子磁极21与其对应的转子轴为一整体，多层转子结构时，采用螺杆4、螺母5进行轴向连接。每一层的定子磁极11与其对应的定子磁轭12为一整体，多层定子结构时采用螺杆4、螺母5进行轴向连接。
[0052]定子磁极11的极对数ns大于转子磁极21的极对数nr。
[0053]在轴向多层的定子绕组3中，环向角度一致的定子绕组3为同一相绕组，其励磁电流同时导通与关断。
[0054]具体实施方案1:
[0055]图1为单层转子结构的6/4开关磁阻电机结构示意图，其中图1(a)为单层转子结构的6/4开关磁阻电机装配示意图，图1(b)为单层转子结构的6/4开关磁阻电机零件示意图，图1 (c)为单层转子结构的6/4开关磁阻电机剖面示意图。定子磁极的极对数Ns为3，转子磁极的极对数Nr为2 ;转子磁极的轴向分层数Lr等于1 ;定子磁极的轴向分层数Ls =2 ;两层定子磁极通过螺杆和螺母组装连接。图3为这一电机的运行原理。首先，当检测到α Α= π / (Ns*Nr) = π /6时(图3 (a)所示位置)，A相绕组导通，产生电磁力驱动转子旋转；当转子旋转到a c= π / (Ns*Nr) = π /6时((图3 (b)所示位置))，A相绕组关断、同时C相绕组导通，C相绕组产生电磁力驱动转子继续旋转；当转子旋转到aB= 3i/(Ns*Nr)=Ji/6时(图3(c)所示位置)，C相绕组关断、同时B相绕组导通，B相绕组产生电磁力驱动转子继续旋转；这样不停的重复上述过程，转子便持续地旋转。
[0056]具体实施方案2:
[0057]图2为三层转子结构的8/6开关磁阻电机结构示意图，图2 (a)为三层转子结构的8/6开关磁阻电机装配示意图，图2 (b)为三层转子结构的8/6开关磁阻电机零件示意图，图2(c)为三层转子结构的8/6开关磁阻电机剖面示意图。定子磁极的极对数Ns为4，转子磁极的极对数Nr为3 ;转子磁极的轴向分层数Lr等于3 ;定子磁极的轴向分层数Ls = 4 ;三层转子磁极通过螺杆和螺母组装连接，四层定子磁极通过螺杆和螺母组装连接。图4为这一电机的运行原理。首先，当检测到αΑ= Ji /(Ns*Nr) = π/12时(图4(a)所示位置)，Α相绕组导通，产生电磁力驱动转子旋转；当转子旋转到aD= 3i/(Ns*Nr) = π/12时((图4 (b)所示位置))，A相绕组关断、同时D相绕组导通，D相绕组产生电磁力驱动转子继续旋转；当转子旋转到a c= π / (Ns*Nr) = π/12时(图4 (c)所示位置)，D相绕组关断、同时C相绕组导通，C相绕组产生电磁力驱动转子继续旋转；当转子旋转到aB= 3i/(Ns*Nr)=π/12时(图4(d)所示位置)，C相绕组关断、同时B相绕组导通，B相绕组产生电磁力驱动转子继续旋转；这样不停的重复上述过程，转子便持续地旋转。
【主权项】
1.一种减小开关磁阻电机径向电磁力的方法，其特征在于:通过转子磁极(21)与定子磁极(11)在轴向方向相互嵌套，以减小径向电磁力；通过转子磁极(21)与定子磁极(11)在轴向气隙中的磁感应强度，产生开关磁阻电机旋转所需的电磁转矩。2.一种减小开关磁阻电机径向电磁力的电机结构，包括定子(1)、转子(2)、定子磁极(11)、转子磁极(21)、定子绕组(3)，其特征在于: 转子磁极(21)的外半径大于定子磁极(11)的内半径；同时定子磁极(11)和转子磁极(21)在电极轴向为多层结构。3.根据权利要求2所述一种减小开关磁阻电机径向电磁力的电机结构，其特征在于:所述转子磁极(21)与定子磁极(11)的轴向气隙大于等于1_，小于等于5_。4.根据权利要求2或3所述一种减小开关磁阻电机径向电磁力的电机结构，其特征在于:所述转子磁极(21)的轴向分层数Lr大于等于1 ;定子磁极(11)的轴向分层数Ls =Lr+lo5.根据权利要求2所述一种减小开关磁阻电机径向电磁力的电机结构，其特征在于:不同轴向分层的转子磁极(21)在环向方向一致；不同轴向分层的定子磁极(11)在环向方向一致。6.根据权利要求2所述一种减小开关磁阻电机径向电磁力的电机结构，其特征在于:单个定子磁极(11)采用台阶式结构，用于绕制定子绕组。7.根据权利要求2所述一种减小开关磁阻电机径向电磁力的电机结构，其特征在于:定子绕组(3)绕制在定子磁极(11)凹下的部分，且定子绕组(3)的最外层不超过定子磁极(11)凸起的部分所在平面。8.根据权利要求2所述一种减小开关磁阻电机径向电磁力的电机结构，其特征在于:每一层的转子磁极(21)与其对应的转子轴为一整体，多层转子结构时，采用螺杆(4)进行轴向连接；每一层的定子磁极(11)与其对应的定子磁轭(12)为一整体，多层定子结构时采用螺杆(4)进行轴向连接。9.根据权利要求2所述一种减小开关磁阻电机径向电磁力的电机结构，其特征在于:定子磁极(11)的极对数ns大于转子磁极(21)的极对数nr。10.根据权利要求2所述一种减小开关磁阻电机径向电磁力的电机结构，其特征在于:在轴向多层的定子绕组(3)中，环向角度一致的定子绕组(3)为同一相绕组，其励磁电流同时导通与关断。
【专利摘要】一种减小开关磁阻电机径向电磁力的方法及其结构，通过转子磁极与定子磁极在轴向方向相互嵌套，以减小径向电磁力，减小径向电磁力即可达到降低电机振动和噪声的目的。通过转子磁极与定子磁极在轴向气隙中的磁感应强度，产生开关磁阻电机旋转所需的电磁转矩。该电机结构，包括定子、转子、定子磁极、转子磁极、定子绕组。转子磁极的外半径大于定子磁极的内半径；同时定子磁极和转子磁极在电极轴向为多层结构，轴向分层结构实现定转子磁极的相互嵌套。本发明通过转子磁极与定子磁极在轴向方向相互嵌套，依靠转子磁极与定子磁极在轴向气隙中的磁感应强度，产生开关磁阻电机旋转所需的电磁转矩，可极大地减小径向电磁力。
【IPC分类】H02K19/10, H02K16/00, H02K29/03
【公开号】CN105281520
【申请号】CN201510808745
【发明人】邱立, 肖遥, 邓长征
【申请人】三峡大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月20日