双定转子开关磁阻电机的制作方法

专利名称：双定转子开关磁阻电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及'电机领域，尤其涉及双定转子开关磁阻电机。
背景技术：
开关磁阻电机系双凸极结构的电动机，其定子、转子的凸极均由普通硅 钢片叠压而成，转子既无绕组也无永磁体，定子极上绕有集中绕组；该电机 按相数可分为单相、两相、三相、四相和多相开关磁阻电机，其中又以三相 6/4结构和四相8/6结构居多。该开关磁阻电机具有结构简单、易于制造、运 行可靠、不易损坏、易于调速、功率因数高、效率高、启动转矩大、启动电 流小、过载能力强，能重载启动等优点，同时其高速恒功率区范围宽、性能 好。
开关磁阻电机的相数越多、步距角越小，则有利于减少转矩脉动，使电 机启动性能、运，于稳定性能越好，噪声也越小，电机振动就越小，但结构复 杂，且主开关器k多。而设计上为了达到减小噪声、降低振动的目的，常采 用加大机座号、增加定子铁芯轭厚、增加相数或增加并联路数的方法，在解 决问题的同时也增加了成本。
在中国专利ZL200510037635.X中公开了一种双定子开关磁阻电机，该电 机包括由硅钢片叠压成凸极式齿槽结构的定子与无绕组的转子，定、转子铁 芯均由两段组成，两段铁芯长相同，转子或定子两段铁芯错开180/相数度电 角度安装。定子齿上分别装两套集中电枢绕组，每套绕组相同相位的两个齿 上电枢绕组串联或并联构成一相。由此产生的转矩脉动为电机左段产生的转 矩脉动与右段产生的转矩脉动的合成，合成转矩不仅增加了且转矩脉动幅值 得到降低，频率提高一倍。但其未解决低振动、低噪声运行的问题
发明内容
；
本发明所要k决的技术问题就是提供一种高启动转矩、低振动、低噪声 运行的双定转子开关磁阻电机。
为解决上述问题，本发明所述的一种双定转子开关磁阻电机，包括均由硅钢片叠压成凸极结构的定子、转子，所述定子和转子铁芯均由两段组成， 且两段定子、转子铁芯的长和直径相同，所述定子齿上分别装两套集中电枢 绕组，每套绕组相同相位的两个齿上电枢绕组串联或并联构成一相，其特征
在于所述两段定子错开360p/2Ns度电角度安装，其中p为定子磁极的极对 数，Ns为定子磁极数；所述两段转子错开360/2Nr度电角度安装，其中M为
转子磁极数。
所述定子外壳为一个，其内设有两段定子铁芯或所述定子外壳为两个，
每个定子外壳内辨有一段定子铁芯；所述两个定子安装在一个机座上。 所述转子为一轴两转子。
该发电机还包括安装在电机轴上的转子励磁装置，且所述转子上设有励 磁绕组。
所述励磁装置主要包括固定在转子励磁碳刷架内固定法兰盘及电机轴承 端盖、励磁碳刷架支承螺杆、转子励磁正电压碳刷及刷架和转子励磁负电压 碳刷及碳刷架；其中励磁碳刷架支承螺杆与固定在转子励磁碳刷架内固定法 兰盘及电机轴承端盖相连，并且励磁碳刷架支承螺杆上设有励磁支承螺杆绝 缘管；转子励磁正电压碳刷及刷架和转子励磁负电压碳刷及碳刷架上分别安 装有励磁正电旋转滑环、励磁负电旋转滑环；励磁正电旋转滑环、励磁负电 旋转滑环与电机轴之间设有励磁滑环金属固定套与绝缘套；励磁正电旋转滑 环与励磁负电旋转滑环之间设有励磁正负滑环间绝缘环。
该电机的屯U轴上设有电子传感器或开关磁阻电机的机械式驱动装置。
所述两段转子均设有绕组。
所述两段转子中的一段设有绕组。
一种如上所述的双定转子开关磁阻电机发电机，其特征在于该电机的 电机轴上设有电子传感器或开关磁阻电机的机械式驱动装置。
对于三相6/4或12/8结构的双定子开关磁阻电机，两段定子互差30度电 角度，而两段转子互差45度电角度，刚好第一段定子的凸极的中心与第二 段定子的凹槽的中心相对应，第一段转子的凸极的中心与第二段转子的凹槽 的中心相对应。
对于四相8/6或16/12结构的双定子开关磁阻电机，两段定子互差22.5 度电角度，而两段转子互差30度电角度，刚好第一段定子的凸极的中心与 第二段定子的凹槽的中心相对应，第一段转子的凸极的中心与第二段转子的凹槽的中心相对应。
本发明与现有技术相比具有以下优点
1、 本发明采用双段定子和双段转子虽然也增加了成本，但是在降低噪声 和减小振动的情况下，却增加了转矩，提高了开关磁阻电的启动性能和运行 性能。
2、 普通电机为一段转子，制造出来都不平衡，要经过静平衡、动平衡校 正后才可总装，而开关磁阻电机可产生单边磁拉力更难平衡。在本发明中由
于采用了两段定子互差30度电角度、两段转子互差45度电角度的安装方式，
因而减小了第一段定子与第二段定子间磁场的相互影响，使两定子磁场均衡 接力，两段定子合成力距更大、更均衡，同时第一段转子与第二段转子更容 易达到静平衡.在旋转是则更容易达到动平衡，达到两段定、转子所产生的 振幅减小，噪声降得更低的目的。
3、 本发明打破常规在电机转子加装了励磁绕组，提高了发电性能和效率 ——在定子极距范围内有两个区域发电，增加了发电功率和效率；使定子绕 组开、关周期中的两个区域均得到利用，可以提高发电功率密度；利用绕组 串并联的动态组合使输出电压调节方便并提高绕组的利用率。同时使电机在 发电状态的电子控制大为减化，可靠性提高，减少了开关功耗(在发电状态 功率开关管处于闲置)。
4、 本发明利用机械或电子驱动调速，使输出频率可以适应设备所需频率； 同时各相的电流是连续且具有双向性。
5、 现有技术中电机的电流是单向、分时性的，而本发明电压、电流为双 向性，并采纳了单相全波整流器——用三个单相整流器组成三相全波整流使 其输出正负、连续的电流波形，整流后成为双倍单向电流。同时由于两段定、 转子存在相位差，此时两段电机合成后的直流波形经整流后输出的电压、电 流波形便成为双倍电压、电流波形。因此采用单相全波整流不但提高了整流 输出电压，而且还减小了整流管的负载电流值及其发热损耗，提高了整流器 的承受电压、电M，因而提高了系统的安全性能。


下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的说明。 图1为本发明三相6/4两段定子、转子装配示意图。图la为本发明第一段定、转子安装角度示意图。
图lb为本发明第二段定、转子安装角度示意图。
图2为本发明电子传感器的电机结构示意图。
图3为本发明三相6/4电子传感器双开关功率变换器原理图。
图4为本发明机械式驱动装置的电机结构示意图。
图5为本发明三相6/4机械式驱动装置原理图。
图6为本发明机械式驱动装置结构示意图。
图7为本发明机械式驱动装置结构展开示意图。
图7a为本发明的V+供电碳刷架与供电滑环结构图。
图7b为本发明的V-供电碳刷架与供电滑环结构图。
图7c为本发明的第一 V+分配碳刷架与分配滑环结构图。
图7d为本发明的第一 V-分配碳刷架与分配滑环结构图。
图7e为本发明的第二 V+分配碳刷架与分配滑环结构图。
图7f为本g明的第二 V-分配碳刷架与分配滑环结构图。
图7g为本i明的碳刷架固定法兰盘。
图7h为本发明的定子、转子分配滑环及碳刷位置图。
图8为本发明的双定转子开关磁阻电机三相6/4驱动顺时针旋转波形图。
图8a 1Ai-Ci-Bi为本发明第一段定子三相电流波形图。
图8b 2Ai-Ci-Bi为本发明第二段定子三相电流波形图。
图8cl-2Ai-Ci-Bi为本发明两段定子三相电流合成波形图。
图9为本发明的三相6/4驱动转矩波形图。
图9a为本发明的第一段转矩波形图。
图％为本发明的第二段转矩波形图。
图9c为本发明的两段转矩合成波形图。
图10为本发明的双定转子开关磁阻电机发电机三相6/4两段定子4极转
子4极接线装配示意图。
图lOa为本发明第一段定子4极转子4极接线装配示意图。 图10b为本发明第二段定子4极转子4极接线装配示意图。 图11为本发明的双定转子开关磁阻电机发电机三相6/4两段定子4转子
双2极接线装配示意图。
图11a为本发明第一段定子4极转子双2极接线装配示意图。图11b为本发明第二段定子4极转子双2极接线装配示意图。
图12为本发明的双定转子开关磁阻电机发电机电子传感器电机结构示
图13为本发明的双定转子开关磁阻电机发电机三相6/4电子传感器双开 关功率变换器原理图。
图14为本发明的双定转子开关磁阻电机发电机三相6/4机械驱动原理图。
图15为本发明的双定转子开关磁阻电机发电机三相6/4机械驱动电机结 构装配示意图。，
图16为本i明的双定转子开关磁阻电机单发电机三相6/4发电机定子2 极转子4极装配示意图。
图17为本发明的双定转子开关磁阻电机单发电机三相6/4发电机定子2 极转子双2极装配示意图。
图18为本发明的双定转子开关磁阻电机单发电机电子传感器电机结构 示意图。
图19为本发明的双定转子开关磁阻电机单发电机三相6/4电子传感器双 开关功率变换器原理图。
图20为本发明的双定转子开关磁阻电机单发电机机械驱动装置电机结 构装配示意图。
图21为本发明的双定转子开关磁阻电机单发电机三相6/4机械驱动装置 原理图。 >
图22为本发明的双定转子开关磁阻电机发电机三相6/4发电状态定子绕 组串并联切换原理图。
图中l一V+供电碳刷 2—V+供电碳刷架 3—V+供电滑环
4一V+供电滑环与V+分配滑环之间连接铜螺杆
5—连接铜螺杆外套绝缘管 6~固定金属套7—金属套与电机轴固定键槽 8—电机轴 9一绝缘套10^V-供电滑环与V-分配滑环之间的连接铜螺杆 ll一滑环间绝缘隔断环 12—碳刷架支承螺杆 13—支承螺杆绝缘管 14^V-供电碳刷 15—V-供电碳刷架 16^V-供电滑环
17—第一V+分配碳刷 18—第一V+分配碳刷盒19一第一V+分配碳刷架 20—第一 V+分配滑环 21—第一 V-分配碳刷 22—第一 V-分配碳刷盒23—第一 V-分配碳刷架 24—第一 V-分配滑环 25—第二 V+分配碳刷 26—第二 V+分配碳刷盒 27—第二 V+分配碳刷架28—第二 V+分配滑环 29—第二 V-分配碳刷 30~第二 V-分配碳刷盒31—第二 V-分配碳刷架
40—第二 V-分配滑环断电片41一分配滑环供电片与断电片之间绝缘云母片 42__￥+供电碳刷架供电引线连接螺孔43—V-供电碳刷架供电引线连接螺孔 44一碳刷架安装支承外法兰盘 45—碳刷架安装支承法盘与电机固定孔 4"凸出式轴承端盖47—碳刷架支承螺杆固定孔48—电机端盖固定螺杆 49一电机后端盖 50—电机外壳 51—第一段定子 52—第一段转子 53—第一段定子绕组 54—第二段定子绕组 55—第二段定子
56~第二段转子 57—电机轴承内端盖 58—电机前端盖
59—电机轴承外端盖 60 —电机轴 61—电机轴承
62—电机机座 63—转子励磁碳刷架内固定法兰盘及电机轴承端盖
64— 第一段转子^磁正电压碳刷及刷架
65— 第二段转子k磁正电压碳刷及刷架
66— 励磁正负滑环间绝缘环 67—转子励磁负电压碳刷及碳刷架 68—电子传感器 69—励磁滑环金属固定套与绝缘套 70—第一段转子励磁正电压旋转滑环 71—励磁碳刷架支承螺杆 72—第二段转子励磁正电压旋转滑环 73—励磁支承螺杆绝缘管 74—励磁负电压旋转滑环75—第一段转子绕组 76—第二段转子绕组 100~可调直流斩波电源 200~第一段定子发电状态整流器 300—第二段定子发电状态整流器 400~两段定子发电状态电逆变储能器 500—他励转子励磁电源控制装置
a101、b101、c101—一三只第-一段电机V+分配滑环顺转碳刷
a102、b102、c102—一三只第-一段电机v-分配滑环顺转碳刷
a201、b201、c2(Dl —一三只第-一段电机v+分配滑环逆转碳刷
a202、b202、c202—一三只第-一段电机v-分配滑环逆转碳刷
a301、b301、c301——一三只第.二段电机v+分配滑环顺转碳刷
32—第二V-分配滑环
33—第一 V+分配滑环供电片 35—第一V-分配滑环供电片
37—第二 V+分配滑环供电片 39—第二V-分配滑环供电片
34—第一 V+分配滑环断电片 36—第一 V-分配滑环断电片 38_第二 V+分配滑环断电片-三只第二段电机V-分配滑环顺转碳刷
-三只第二段电机V+分配滑环逆转碳刷
c302-c40卜
c402——三只第二段电机V-分配滑环逆转碳刷
klbl、 klb2、 klcl、 klc2——第一段电机定子顺转接触器KM1
k2bl、 k2b2、 k2cl、 k2c2-
-第一段电机定子逆转接触器KM2
a302、 b302、 a401、 b401、 a402、 b402、 klal、 kla2、 常开触点 k2al、 k2a2、 常开触点 k3al、 k3a2、 常开触点 k4al、 k4a2、 常开触点
kal01、 kbl01、 kclOl—KM1与KM2公共端与第一段电机相绕组首端连接端 kxl02、 kyl02、 kzl02—KM1与KM2公共端与第一段电机相绕组尾端连接端 ka201、 kb201、 kc201^KM3与KM4公共端与第二段电机相绕组首端连接端 kx202、 ky202、 kz202—KM3与KM4公共端与第二段电机相绕组尾端连接端
-第二段电机定子顺转接触器KM3
k3bl、 k3b2、 k3cl、 k3c2-
k4bl、 k4b2、 k4cl、 k4c2——第二段电机定子逆转接触器KM4
A101—第一段定子S极磁极绕组首端 B101—第一段定子S极磁极绕组首端 C101—第一段定子S极磁极绕组首端 A102—第一段定子N极磁极绕组首端 B102—第一段定子N极磁极绕组首端 C102—第一段定子N极磁极绕组首端 A201—第二段定子S极磁极绕组首端 B201—第二段定子S极磁极绕组首端 C201—第二段定子S极磁极绕组首端 A202—第二段定子N极磁极绕组首端 B202—第二段定子N极磁极绕组首端 C202—第二段定子N极磁极绕组首端
X101—第一段定子S极绕组尾端 Y101—第一段定子S极绕组尾端 Z102—第一段定子S极绕组尾端 X102—第一段定子N极绕组尾端 Y102—第一段定子N极绕组尾端 Z102—第一段定子N极绕组尾端 X201—第二段定子S极绕组尾端 Y201—第二段定子S极绕组尾端 Z201—第二段定子S极绕组尾端 X202—第二段定子N极绕组尾端 Y202—第二段定子N极绕组尾端 Z202—第二段定子N极绕组尾端
VDIOI、 VD103、 VD105-VD102、 VD104、 VD106-VD201、 VD203: VD205-
-第一共阴极快速恢复二极管 -第一共阳极快速恢复二极管 -第二共阴极快速恢复二极管
VD202、 VD204、 VD206——第二共阳极快速恢复二极管VTIOI、 VT103、 VT105——由IGBT组成的第一驱动器三相共集电极上半桥 功率开关电路
VT102、 VT104、 VT106——由IGBT组成的第一驱动器三相共集电极下半桥 功率开关电路
VT201、 VT203、 VT205——由IGBT组成的第二驱动器三相共集电极上半桥 功率开关电路
VT202、 VT204、 VT206——由IGBT组成的第二驱动器三相共集电极下半桥 功率开关电路
KM1—第一段定子顺转驱动接触器 KM2—第一段定子逆转驱动接触器 KM3—第二段定子顺转驱动接触器 KM4—第二段定子逆转驱动接触器
KM5、 KM6、 KM5a、 KM5b、 KM5c、 KM6x、 KM6y、 KM6z--第一段定
子绕组电机发电机切换接触器
KM7、 KM8——第一段定子绕组发电机输出切换接触器
KM9、 KMIO、 KM9a、 KM9b、 KM9c、 KM10x、 KM10y、 KM10z——第二
段定子绕组电机发电机切换接触器
R1、R2—电阻器 Cl、 C2—电容器 RV1、RV2—压敏 DC—蓄电池组 WE1—第一段转子磁极绕组 WE2—第二段转子磁极绕组 △ a、 Ab—控制角 e—控制角变化值 DZ——整流器
Al、 A2、 Bl、 B2、 Cl、 C2——定子A、 B、 C三相绕组 KM15-1、 KM15-2——定子绕组发电机状态输出串联切换接触器 KM11-1、 KM11-2——定子绕组发电机状态输出切换接触器 KM16-1、 KM16'-2、 KM16-3、 KM16-4——定子绕组发电机状态输出并联切 换接触器
具体实施例方式
由于不同相数的双定子开关磁阻电机工作原理相似，下面仅以三相6/4 结构双定子开关磁阻电机为例，阐述本发明的结构及原理。
实施例1 一种双定转子开关磁阻电机(参见图1)，包括均由硅钢片叠 压成凸极结构的第一段定子51、第二段定子55、第一段转子52、第二段转 子56，其定子齿上分别装两套集中电枢绕组53和54，每套绕组相同相位的 两个齿上电枢绕组串联或并联构成一相，两段定子、转子铁芯的长相同、直径相同、机座号，目同，且两段定子错开30度电角度；两段转子错开45度电 角度。
第一段定子51、转子52的制造安装如图la所示A相定子磁极垂直90 度安装，第一段转子52 —对磁极和第一段定子51A相磁极垂直90度相重合， 第一段转子52其它磁极与定子51磁极错开30度电角度。其中AlOl、 BlOl、 ClOl、 A102、 B102、 C102为第一段定子51的三相各磁极线圈的首端；XlOl、 YlOl、 ZlOl、 X102、 Y102、 Z102为三相各磁极线圈的尾端。.
第二段定子55、转子56的制造安装如图lb所示第二段定子55与第 一段定子51错开30度电角度，第二段转子56与第一段转子52错开45度电 角度。其中A201、 B201、 C201、 A202、 B202、 C202为第二段定子55的三 相各磁极线圈的首端；X201、 Y201、 Z201、 X202、 Y202、 Z202为三相各磁 极线圈的尾端。
这样分布以G第一段定子51和第二段定子55互差30度电角度，而第一 段转子52与第二段转子56互差45度电角度，刚好第一段定子51的凸极的 中心与第二段定子55的凹槽的中心相对应，第一段转子52的凸极的中心与 第二段转子56的凹槽的中心相对应。
当第一段定子51、第二段定子55互差30度电角度时，同相磁极也可互 差30度电角度，此时第一段定子51、第二段定子55同相磁极线圈的电流方 向可为同相或反相。
①当驱动装置采用电子传感器时(参见图2)，其结构可根据定子功率容 量分为一壳两定子即一个定子外壳内置两段定子铁芯；或两壳两定子即 两个定子外壳，每个定子外壳内置一段定子铁芯，且两个定子安装于一个机 座上。同时为便于制造安装，转子采用一轴两转子的方式。
同相位的一对磁极线圈根据需要即可串联也可并联，为了便于叙述本实 例中的各相线圈te为串联结构；如线圈A101为A相线圈的首端，(X101与 A102已串联)，X102为相线圈的尾端。
其工作原理为现有技术(参见图3)，两段定子51、 55共用一组可调直 流斩波电源IOO，用两套功率驱动装置并联于电源。
当电子驱动方式只用一个机械位置传感器时，需加装两套信号检侧器， 如光电式的用一个遮光盘，如SR三相6/4遮光盘的齿槽均分45度电角度； 光电耦合器可用两套，根据设计者的电子线路需要可采用全数法或半数法，但两套光电耦合器的安装角度必须根据两段定子51、 55各自的角度基准点安 装，如第一段定子51凸极A相轴中心对准第一段转子52凹槽中心安装第一 套第一个光耦合器，第二段定子55凸极A相轴中心对准第二段转子56凹槽 中心安装第二套第一个光耦合器。
运行控制波形如图8所示从图中可以看出合成电流波形增加了一倍， 电机脉动必然减小一倍。
运行转矩波形如图9所示从图中可以看出合成转矩波形增加一倍，不 但转矩脉动减小而且合成转矩特性提高了 。
②当驱动装置采用开关磁阻电机的机械式驱动装置(申请号为 200710194659.5)时，其结构如图4、图6、图7所示，并在本人原申请的"开 关磁阻电机的机械式驱动装置"(详情请参阅其"开关磁阻电机的机械式驱 动装置"说明书，但本次的标注编号与上次不一样，重新编排，本次的所有 图示编号为统一标注编号)基础上增加了两片V+分配滑环、两片V-分配滑 环、两组V+分配碳刷架、两组V-分配碳刷架。
开关磁阻电机的机械式驱动装置代替了电子传感器中的包括位置信号 传感器、电子分配器、电子驱动器、双开关型功率变换器，使其电路简化成 本降低；但可调直流斩波电源100则是一个综合性的直流斩波电源，包括了 电机电流检测、电机速度检测、可调电压斩波、可调电流斩波。
双段定转子开关磁阻电机的机械式驱动装置由供电和分配驱动两部分组 成，其中每一部分均有正电压供电V+套件和负电压供电V-套件。由于双定 转子电机是两台电机的合成，所以正负电压组件各需要两套。
其控制原理如图5所示，可调直流斩波电源100的V+电压端用导线接到 V+供电碳刷架供电引线连接螺孔42，再接入V+供电碳刷架2。由于所有的 碳刷架和碳刷盒都是金属导体，V+供电碳刷架2和V+供电碳刷盒是制成一 体不绝缘导通的，所以V+供电碳刷盒没有编号。
V+电压经供电碳刷架2和所有刷盒内装有的V+供电碳刷1通电，并与 旋转V+供电滑环3接触导电，旋转V+供电滑环3通过同体旋转的两根导电 铜螺杆4与第一,V+分配滑环20、第二V+分配滑环28连接导通，形成V+电 压供电系统。'
可调直流斩波电源100的V-电压端用导线接到V-供电碳刷架供电引线连 接螺孔43，再接入V-供电碳刷架15。由于所有的碳刷架和碳刷盒都是金属导体，V-供电碳刷架15和V-供电碳刷盒是制成一体不绝缘导通的，所以V-供电碳刷盒没有编号。
V-电压经供电碳刷架15和所有刷盒内装有的V-供电碳刷14通电，并与 旋转V-供电滑环16接触导电，旋转V-供电滑环16通过同体旋转的两根导电 铜螺杆10与第一 V-分配滑环24、第二 V-分配滑环32连接导通，形成V-电 压供电系统。
其中V+供电滑环3、 V-供电滑环16和V+分配滑环20、 V+分配滑环 28、 V-分配滑环24、 V-分配滑环32的直径相等；而V+供电滑环3和V-供电 滑环16的厚度相等，四个分配滑环——V+分配滑环20、 V+分配滑环28、 V-分配滑环24、 V-分配滑环32的厚度相等，且V+供电滑环3、 V-供电滑环 16的厚度小于V+分配滑环20、 V+分配滑环28、 V-分配滑环24、 V-分配 滑环32的厚度；V+供电碳刷1和V-供电碳刷14的厚度略小于V+供电滑环 3、 V-供电滑环16的厚度，而厚度则根椐供电V+供电滑环3、 V-供电滑环16 的直径和电机电流的容量来选择。
碳刷的数目根据电流大小选定，其数目由1、 2、 3...n个不等，为便于固 定安装，对于小于4个的碳刷可采用大于180。的半圆形碳刷架，对于大于5 个的碳刷可采用圆形刷架。对于不可逆的电机碳刷，每一个分配刷架的碳刷 数目和电机相数相等(即每相一个碳刷)，对于可逆的电机碳刷则碳刷数目是 电机相数的一倍(即每相二个碳刷)。
不可逆电机，目绕组采用每相二个碳刷，即相绕组的首尾各一个碳刷；可 逆电机的相绕组k用的碳刷数目是四个碳刷，即相绕组的首尾各二个碳刷； 碳刷盒的数目和碳刷相等。
由于可逆电机的碳刷安装角度位置不同(如图7h)，即顺转碳刷的导通 角是Aa，而关断角是Ab;逆转碳刷的导通角是Ab，关断角是Aa;两个控 制角刚好相反，所以可逆电机要用两组碳刷。
对于不可逆的电机则可使控制电路大为简化，成本降低。此时可省去驱 动接触器KM1、 KM2、 KM3、 KM4，而将电机相绕组的首端接V+分配碳刷 架相适应的碳刷，电机相绕组的尾端接V-分配碳刷架相适应的碳刷，由于V+、 V-供电滑环、分配滑环所供的电压是同电位的电压，所以与其相配套的碳刷 架、碳刷盒、碳刷都与旋转滑环电位相等，不存在电位差，便于制造和维护， 在运行中不存在相间短路，这就优越于现有技术中直流电机电枢整流器、碳刷架的结构。
每一刷架需12只碳刷与其定子的凸极两边角Aa、 Ab位置相适应，并 构成每相两对角，形成定子相绕组首尾相对应的形式。首端碳刷位置旋转180 °电角度就是尾端碳刷位置，但是相绕组首端接电源正极V+，相绕组尾端接 电源负极V-，由于分配碳刷和分配滑环分为V+、 V-两套，所以实际应用中 对于不可逆的电机只需要V+、 V-碳刷每相首尾各一只，即三相三只；对于可 逆的电机则需要V+、 V-碳刷每相首尾各两只，即三相六只。
对于小型不可逆电机只需在每一 V+、 V-刷架用其总碳刷数的1/4，而对 于小型可逆电机只需在每一 V+、 V-刷架用其总数的1/2;对于中型电机，电 流超过碳刷的电流值时则将V+、 V-同相两对角碳刷盒并联，从而加大电流值。
在实际应用中根据需要安装碳刷盒的数目，其同相碳刷盒的安装位置也 有两个位置，其首端的碳刷位置旋转180°电角度就是尾端的碳刷位置，但 是由于首端在V+刷架，而尾端在V-刷架，所以同一刷架上同相可有两个安 装位置。旋转的第一V+分配滑环20 (图7c)、第一V-分配滑环24 (图7d)、 第二V+分配滑环28 (图7e)、第二V-分配滑环32 (图7f)是一个与开关磁 阻电机转子形状相同的凸凹形状的整圆旋转滑环，其凸片——即第一V+分配 滑环供电片33、'第一V-分配滑环供电片35、第二V+分配滑环供电片37、第 二 V-分配滑环供电片39均是一个整环，其凹片一一即第一 V+分配滑环断电 片34、第一 V-分配滑环断电片36、第二 V+分配滑环断电片38、第二 V-分 配滑环断电片40与第一段转子52、第二段转子56及凹片数相等并和第一段 转子52、第二段转子56、凹片弧角度相等，用一个形状结构尺寸和凹片相等 的凹状补片经绝缘云母片41镶嵌在凹片内构成一完整圆环。
所有的供电凸片33、 35、 37、 39和断电凹片34、 36、 38、 40之间都不 通，所有分配滑环的本环断电片34之间都绝缘不通，所有分配滑环的本环断 电片36之间都绝缘不通，所有分配滑环的本环断电片38之间都绝缘不通， 所有分配滑环的本环断电片40之间都绝缘不通。
现例举A相顺转来说明电气原理。顺转时，第一段定子顺转驱动接触器 KM1和第二段定子顺转驱动接触器KM3已闭合，而第一段定子逆转驱动接 触器KM2和第二段定子逆转驱动接触器KM4断开。由于电气连锁闭合不了 ， 在电机启动或运行中V+供电滑环3将电供给第一 V+分配滑环20，所有供电 凸片33即可通电供电，而所有的断电凹片34却相互不通而断电。由于第一 V+"分配碳刷架19、第一 V-分配碳刷架23、第二 V+分配碳刷
架27、第二 V-分配碳刷架31上的第一 V+分配碳刷盒18、第一 V-分配碳刷 盒22、第二 V+分配碳刷盒26、第二 V-分配碳刷盒30都和刷架绝缘不通， 所以所有的分配刷架不带电，而碳刷刷盒的安装位置必须置于图7h所示定子 凸极——第一段定子51Aa、第二段定子55Ab的位置，其中Aa和Ab的弧 度角和第一段定子51、第二段定子55的弧度角相等。由于第一V+分配滑环 供电片33和第一段转子52的弧度角相等，所以旋转方向以电机后端盖非轴 伸端顺时针旋转后带动分配滑环旋转，旋转到电机第一段转子52凸极边角接 近第一段定子凸极边角51Aa时，此时第一段电机A相的V+分配环顺转碳刷 a101与第一 V+分配滑环20的已带电的第一 V+分配滑环供电片33接触，使 第一 V+分配碳刷架19上的A相V+分配环顺转碳刷a101带电，并经导线接 至第一段定子顺转驱动接触器KM1的常开触点klal (在启动运行时此触点 已闭合)，再经桌一段定子顺转驱动接触器KM1和第一段定子逆转驱动接触 器KM2的A相的公共接点kal01连接后分两路 一路接到快速恢复二极管 VD102的阴极；另一路接到第一段定子绕组53A相的首端A101给第一段定 子51A相供电。V+电流通过A相绕组由绕组的尾端X102流出也分两路 一路接到快速恢复二极管VD101的阳极；另一路经第一段定子顺转驱动接触 器KM1与第一段定子逆转驱动接触器KM2的公共接点kxl02的常开触点 kla2 (在启动运行时此触点已闭合)，接到第一V-分配碳刷架23上的V-分配 滑环顺转碳刷a102和第二 V+分配滑环28上已带电的第一 V-分配滑环供电片 35相接触，通过与此相连接的V-供电滑环16经V-供电碳刷14和V-供电刷 架15，由接线孔43接至可调直流斩波电源100的V-供电端，从而构成一相 完整的闭合回路。
遵循"磁阻最小原理"，当定子磁极、转子磁极轴线对齐使A相产生 电磁拉力时，第一 V+分配滑环供电片33和A相的V+分配滑环顺转碳刷a101 、 第一 V-分配滑环供电片35和A相的V-分配滑环顺转碳刷a102便同步断开； 当A相V+、 V-断开时，V+分配滑环供电片33和C相V+分配滑环顺转碳 刷c101接触供电，V-分配滑环供电片35和V-分配滑环顺转碳刷c102接触供 电；当C相V+分配滑环供电片33接触V+分配滑环顺转碳刷c101， V-分配 滑环供电片35接触V-分配滑环顺转碳刷c102断电时，B相V+分配滑环供电 片33和V+分配滑环顺转碳刷b101接触供电，V-分配滑环供电片35和V-分配滑环顺转碳刷b102接触通电。依A-C-B-A顺序依次往复即可循环旋转。
现例举A相逆转来说明电气原理。逆转时，第一段定子逆转驱动接触器 KM2和第二段定子逆转驱动接触器KM4已闭合。由于电气连锁，第一段定 子顺转驱动接触器KM1、第二段定子顺转驱动接触器KM3闭合不了，此时 第一段电机A相的第一段V+分配滑环逆转碳刷a201与第一 V+分配滑环20 的已带电的供电片33接触，使第一 V+分配碳刷架19上的A相接触第一段 V+分配滑环逆转碳刷a201带电，并经引线接至第一段定子逆转驱动接触器 KM2的常开触点k2al (在启动运行时此触点已闭合)，再经第一段定子顺转 驱动接触器KM1和第一段定子逆转驱动接触器KM2的A相公共接点kal01 连接后分两路 一路接快速恢复二极管VD102的阴极；另一路接到第一段定 子绕组53A相的首端A101给第一段定子51A相供电。V+电流通过A相绕组 由绕组的尾端X102流出也分两路 一路接快速恢复二极管VD101的阳极； 另一路经第一段定子顺转驱动接触器KM1与第一段定子逆转驱动接触器 KM2的公共接点kxl02的常开触点k2a2 (在启动运行时此触点已闭合)，接 到第一 V-分配碳刷架23上的V-分配滑环逆转碳刷a202和第二 V+分配滑环 28已带电的第一 V-分配滑环供电片35相接触，通过与此相连接的V-供电滑 环16经V-供电碳刷14和V-供电碳刷架15，由接线孔43接至可调直流斩波 电源100的V-供,电端，构成一相完整的闭合回路。
遵循"磁阻最小原理"，当定子磁极、转子磁极轴线对齐使A相产电磁 拉力时，第一 V+分配滑环供电片33和A相的V+分配滑环逆转碳刷a201、 第一 V-分配滑环供电片35和A相的V-分配滑环逆转碳刷a202便同步断开； 当A相V+、 V-断开时，V+分配滑环供电片33和B相V+分配滑环逆转碳 刷b201接触供电，V-分配滑环供电片35和V-分配滑环逆转碳刷b202接触供 电；当B相V+分配滑环供电片33接触V+分配滑环逆转碳刷b201， V-分配 滑环供电片35接触V-分配滑环逆转碳刷b202断电时，C相V+分配滑环供电 片33和V+分配滑环逆转碳刷c201接触供电，V-分配滑环供电片35和V-分 配滑环逆转碳刷c202接触通电。依A-B-C-A顺序依次往复即可循环旋转。
这里需要说明的是第二段电机的工作原理与第一段电机的原理是一样 的，仅仅不同的是第二 V+分配滑环供电片37和V-分配滑环供电片39逆 时针旋转了 45度电角度，从而和第二段转子磁极56轴线相对应；第二 V+ 分配碳刷架27上的第二 V+分配碳刷25和第二 V-分配碳刷架31上的第二 V-分配碳刷29的安装位置逆时针旋转了 30度电角度，从而和第二段定子磁极 55的轴线相对应。其它如上所述，仅元件编号不同而已。
在第一段定子顺转驱动接触器KM1、第一段定子逆转驱动接触器KM2 的公共端kal01、 kbl01、 kcl01的端点， 一路接三相绕组的首端A101、 B101、 C101，另一路接由快速恢复二极管VD102、 VD104、 VD106组成第一共阳极 释能回路，由kal01、 AlOl、 VD102组成A相释能回路，kbl01、 BlOl、 VD104 组成B相释能回路，kcl01、 ClOl、 VD106组成C相释能回路，共阳极释能 回路接可调直流斩波电源100的V-端。
在第一段定子顺转驱动接触器KM1、第一段定子逆转驱动接触器KM2 的公共端kxl02、,ky102、 kzl02的端点， 一路接三相绕组的尾端X102、 Y102、 Z102，另一路接由快速恢复二极管VDIOI、 VD103、 VD105组成第一共阴极 释能回路，由kxl02、 X102、 VD101组成A相释能回路，kyl02、 Y102、 VD103 组成B相释能回路，kzl02、 Z102、 VD105组成C相释能回路，共阴极释能 回路接可调直流斩波电源100的V+端。
在第二段定子顺转驱动接触器KM3、第二段定子逆转驱动接触器KM4 的公共端ka201、 kb201、 kc201的端点， 一路接三相绕组的首端A201、 B201、 C201，另一路接由快速恢复二极管VD202、 VD204、 VD206组成第二共阳极 释能回路，由ka201、 A201、 VD202组成A相释能回路，kb201、 B201、 VD204 组成B相释能回路，kc201、 C201、 VD206组成C相释能回路，共阳极释能 回路接可调直流斩波电源100的V-端。
在第二段定子顺转驱动接触器KM3、第二段定子逆转驱动接触器KM4 的公共端kx202、'ky202、 kz202的端点， 一路接三相绕组的尾端X202、 Y202、 Z202，另一路接由快速恢复二极管VD201、 VD203、 VD205组成第二共阴极 释能回路，由kx202、 X202、 VD201组成A相释能回路，ky202、 Y202、 VD203 组成B相释能回路，kz202、 Z202、 VD205组成C相释能回路，共阴极释能 回路接可调直流斩波电源100的V+端。
由编号奇数组VDIOI、 VD103、 VD105组成第一共阴极释能电路(模块 电路)，由编号奇数组VD201、 VD203、 VD205组成第二共阴极释能电路(模 块电路)，两组共阴极电路的两阴极并联接可调直流斩波电源100的V+端。 第一组阴极VD101接A相绕组尾端X102，阴极VD103接B相绕组尾端Y102， 阴极VD105接C相绕组尾端Z102;第二组阴极VD201接A相绕组尾端X202 ，阴极VD203接B相绕组尾端Y202，阴极VD205接C相绕组尾端Z202。 由编号偶数组Vpi02、VD104、VD106组成第一共阳极释能电路(模块电路)， 由编号偶数组VD202、 VD24、 VD206组成第二共阳极释能电路(模块电路)， 两组共阳极电路的两阳极并联接可调直流斩波电源100的V-端。第一组阳极 VD102接A相绕组首端A101，阳极VD104接B相绕组首端B101，阳极VD106 接C相绕组首端C101;第二组阳极VD202接A相绕组首端A201 ，阳极VD204 接B相绕组首端B201 ，阳极VD206接C相绕组首端C201 。
正常情况下，由于第一共阴极快速恢复二极管VDIOI、 VD103、 VD105 和第一段定子相绕组53各自串联，同时又和第一共阳极快速恢复二极管 VD102、 VD104、 VD106串联，并和可调直流斩波电源100反相并联；第二 共阴极快速恢复二极管VD201、 VD203、 VD205和第一段定子相绕组53各 自串联，同时又和第二共阳极快速恢复二极管VD202、 VD204、 VD206串联， 并和可调直流斩波电源100反相并联。因此，在正常供电情况下快速恢复二 极管与电源反相并联，会造成快速恢复二极管反相截止而不通。当V+、 V-分配滑环旋转时，与供电片接触的分配碳刷给相绕组供电，快速恢复二极管 还是反相截止而不通；当V+、 V-分配滑环旋转时，与断电片接触的分配碳 刷处于断电状态，此时电机相绕组与电源断开，而相绕组储存的电磁能便迅 速释能反馈到电源，从而提高了电能的利用率，又通过释能续流使绕组没有 电磁能。待循环到再次相绕组导通时，由于相绕组没有电磁能，所以相绕组 再次导通时不产生反电势，因此在V+、 V-分配滑环供电片供电时不会产生换 相火花。
实施例2 —种双定转子开关磁阻电机发电机(参见图12、图15)， 包括均由硅钢片叠压成凸极结构的定子、转子、转子励磁装置和驱动装置， 定子、转子铁芯均由两段组成，且两段铁芯长相同，定子齿上分别装两套集 中电枢绕组，每，绕组相同相位的两个齿上电枢绕组串联或并联构成一相， 两段定子、转子fe芯的直径相同、机座号相同，两段转子均设有励磁绕组， 且两段定子错开30度电角度、两段转子错开45度电角度安装。
第一段定子51、转子52和第二段定子55、转子56制造安装同实施例1。 其两段定子、转子的安装角度及绕组接线可采用定子2极接法、转子4极接 法(参见图IO)，其定子磁极绕组和转子磁极绕组接线均可采用串联或并联; 也可采用定子2极接法、转子则将4个凸极接成双2极的接法(参见图ll)，即采用N、 N、 S、 S的接法，其定子磁极绕组和转子磁极绕组接线均可采用
串联或并联。
转子励磁装置安装在发电机的电机轴60上。该装置主要包括固定在转子 励磁碳刷架内固定法兰盘及电机轴承端盖63、励磁碳刷架支承螺杆71、第一 段转子励磁正电压碳刷及刷架64、第二段转子励磁正电压碳刷及刷架65和 转子励磁负电压嫉刷及碳刷架67。其中励磁碳刷架支承螺杆55与固定在转 子励磁碳刷架内固定法兰盘及电机轴承端盖63相连，并且励磁碳刷架支承螺 杆71上设有励磁支承螺杆绝缘管73;第一段转子励磁正电压碳刷及刷架64、 第二段转子励磁正电压碳刷及刷架65和转子励磁负电压碳刷及碳刷架41上 分别安装有第一段转子励磁正电压旋转滑环70、第二段转子励磁正电压旋转 滑环72、励磁负电压旋转滑环74;第一段转子励磁正电压旋转滑环70、第 二段转子励磁正电压旋转滑环72、励磁负电压旋转滑环74与电机轴60之间 设有励磁滑环金属固定套与绝缘套69;励磁正电旋转滑环54与励磁负电旋 转滑环56之间设有励磁正负滑环间绝缘环66。
①当驱动装置采用电子传感器(参见图12)时，其控制原理如图13所 示，其中100是可调直流斩波电源，第一段定子发电状态整流器200是控制 及交流AC转换^流DC的装置，第二段定子发电状态整流器300是控制及 交流AC转换直k DC的装置，两段定子发电状态逆变储能器400为直流储 能蓄电池或是直流逆变装置，他励转子励磁电源控制装置500是发电状态转 子磁极励磁装置。
在电动状态时，第一段定子绕组53的首端分别经第一段定子绕组电机发 电机切换接触器KM5a、 KM5b、 KM5c闭合，与第一驱动器三相共集电极上 半桥功率开关电路VTIOI、 VT103、 VT105接通；第一段定子绕组53的尾端 分别经第一段定子绕组电机发电机切换接触器KM6x、 KM6y、 KM6z闭合， 与第一驱动器三相共集电极下半桥功率开关电路VT102、 VT104、 VT106接 通，此时AC/DC电路200由于内部电路断开不起作用，即为正常的电机控制 电路。
在电动状态时，第二段定子绕组54的首端分别经第二段定子绕组电机发 电机切换接触然,KM9a、 KM9b、 KM9c闭合，与第二驱动器三相共集电极上 半桥功率开关电路VT201、 VT203、 VT205接通；第二段定子绕组54的尾端 分别经第二段定子绕组电机发电机切换接触器KM10x、 KM10y、 KM10z闭合，与第二驱动器三相共集电极下半桥功率开关电路VT202、 VT204、 VT206接通，此时AC/DC电路300由于内部电路断开不起作用，即为正常的双段电机控制电路。由于在电动机状态不励磁，转子不会产生磁场，因此不产生堵转力矩，但是经转子与定子磁极的相互切割后转子磁极绕组产生电压，定子绕组轮换通电过程中也会产生互感电势，但是由于转子回路没有带负载，基本上在开路状态，所以对旋转磁场影响极小。WE1、 WE2分别为第一、第二段转子磁极绕组，由电阻器Rl和R2、电容器Cl和C2组成RC1 、 RC2阻容吸收回路，由RC1和RC2及压敏电阻器RV1和RV2组成防止因转子开路产生转子绕组电压升高、过电压的保护电路。WE1、 RC1、 RV1禾PWE2、 RC2、RV2分别并联后与他励转子励磁电源控制装置500相连。
电流经第一段定子发电状态整流器200、第二段定子发电状态整流器300并联输出给两段定子发电状态电逆变储能器400储蓄电能或逆变为交流电反馈给电源。特别适用于电动汽车、电动机车等，在平地上坡时用电驱动，，下坡时由机械惯性产生的动力驱动发电，其优点是在负载小如汽车发动机怠速时可以关一段电机减少电能损耗，而在下坡坡度小时机械驱动逆变发电，由于发电机负载阻力使车速减慢时可以关断一段发电机。
在发电机状态根据需要还可以将定子绕组任意相同相并联、同相串联(参见图22)。当定子A、 B、 C三相绕组A1、 A2、 Bl、 B2、 Cl、 C2通过定子绕组发电机状态输出串联切换接触器KM15-l、KM15-2串联时(参见图22a)，KM15-1、 KM15-2闭合后电流经定子绕组发电机状态输出切换接触器KM11-1、 KM11-2输出给整流器DZ，此时可提高输出电压；当定子A、 B、C三相绕组A1、 A2、 Bl、 B2、 Cl、 C2通过定子绕组发电机状态输出并联切换接触器KM16-l、KM16-2、KM16-3、KM16-4并联时(参见图22b)，KM16-l、KM16-2、 KM16-,3、 KM16-4闭合后电流经定子绕组发电机状态输出切换接触器KM11-1、 KM11-2输出给整流器DZ，此时可降低输出电压、增加输出电流。
②当驱动装置采用开关磁阻电机的机械式驱动装置(申请号200710194659.5)(参见图15)时，其工作原理见图14。
其中在电动状态时，第一段定子绕组53的首端分别经第一段定子绕组电机发电机切换接触器KM5闭合，与第一驱动器三相共集电极上半桥功率开关电路VT101、 VT103、 VT105接通；第一段定子绕组53的尾端分别经第一段定子绕组电机发电机切换接触器KM6闭合，与第一驱动器三相共集电极下半桥功率开关电路VT102、 VT104、 VT106接通，此时第一段定子发电状态整流器200由于内部电路断开不起作用，即为正常的电机控制电路。
在电动状态时，第二段定子绕组54的首端分别经第二段定子绕组电机发电机切换接触器KM9闭合，与第二驱动器三相共集电极上半桥功率开关电路VT201、 VT203、 VT205接通；第二段定子绕组54的尾端分别经第二段定子绕组电机发电机切换接触器KMIO闭合，与第二驱动器三相共集电极下半桥功率开关电路VT202、 VT204、 VT206接通，此时第二段定子发电状态整流器300由于内部电路断开不起作用，即为正常的双段电机控制电路。
电流经第一段定子发电状态整流器200、第二段定子发电状态整流器300并联输出给两段定子发电状态电逆变储能器400储蓄电能或逆变为交流电反馈给电源。
由电阻器Rl和R2、电容器Cl和C2组成RC1、 RC2阻容吸收回路；集一转子磁极绕组WE1、 RC1、压敏电阻器RV1和第二段转子磁极绕组WE2、RC2、压敏电阻器RV2分别并联后与他励转子励磁电源控制装置500相连。
在发电机状态根据需要还可以将定子绕组任意相同相并联、同相串联(参见图22)。当定子A、 B、 C三相绕组A1、 A2、 Bl、 B2、 Cl、 C2通过定子绕组发电机状态输出串联切换接触器KM15-l、KM15-2串联时(参见图22a)，KM15-1、 KM15-2闭合后电流经定子绕组发电机状态输出切换接触器KM11-1、 KM11二2输出给整流器DZ，此时可提高输出电压；当定子A、 B、C三相绕组A1、 A2、 Bl、 B2、 Cl、 C2通过定子绕组发电机状态输出并联切换接触器KM16-l、KM16-2、KM16-3、KM16-4并联时(参见图22b)，KM16-l、KM16-2、 KM16-3、 KM16-4闭合后电流经定子绕组发电机状态输出切换接触器KM11-1、 KM11-2输出给整流器DZ，此时可降低输出电压、增加输出电流。
实施例3 —种双定转子开关磁阻电机发电机(参见图18、图20)，包括均由硅钢片叠压成凸极结构的定子、转子、转子励磁装置和驱动装置，定子、转子铁芯均由两段组成，且两段铁芯长相同，定子齿上分别装两套集中电枢绕组，每套绕组相同相位的两个齿上电枢绕组串联或并联构成一相，两段定子、转子铁芯的直径相同、机座号相同，两段转子中的一段设有励磁绕组，且两段定子ft开30度电角度、两段转子错开45度电角度安装。第一段定-了'Ji、转子52和第二段定子55、转子56制造安装同实施例1。 其两段定7、转子的安装角度及绕组接线可采用定子2极接法、转子4极接 法(参见图16)，其定子绕组和转子磁极绕组接线均可采用串联或并联；也 可采用定子2极接法、转子则将4个凸极接成双2极的接法(参见图17), 即采用N、 N、 S、 S的接法，其定子绕组和转子磁极绕组接线均可采用串联 或并联。
转子励磁装置安装在发电机的电机轴60上。该装置主要包括固定在转子 励磁碳刷架内固定法兰盘及电机轴承端盖63、励磁碳刷架支承螺杆71、转子 励磁正电压碳刷及刷架64和转子励磁负电压碳刷及碳刷架67。其中励磁碳 刷架支承螺杆71与固定在转子励磁碳刷架内固定法兰盘及电机轴承端盖63 相连，并且励磁碳刷架支承螺杆71上设有励磁支承螺杆绝缘管73;转子励 磁正电压碳刷及，U架64和转子励磁负电压碳刷及碳刷架67上分别安装有转 子励磁正电压旋fe滑环70、励磁负电压旋转滑环74;转子励磁正g压旋转 滑环70、励磁负电压旋转滑环74与电机轴60之间设有励磁滑环金属固定套 与绝缘套69;励磁正电旋转滑环70与励磁负电旋转滑环74之间设有励磁正 负滑环间绝缘环66。
①当驱动装置采用电子传感器(参见图18)时，其控制原理如图19所示。
第一段定子绕组54驱动方式为现有技术。
第二段定子绕组54的首端分别经第二段定子绕组电机发电机切换接触 器KM9a、 KM9b、 KM9c闭合，与第二驱动器三相共集电极上半桥功率开关 电路VT201、 VT203、 VT205接通；第二段定子绕组54的尾端分别经第二段 定子绕组电机发电机切换接触器KM10x、 KM10y、 KM10z闭合，与第二驱 动器三相共集电辨、下半桥功率开关电路VT202、 VT204、 VT206接通，此时 AC/DC电路300由于内部电路断开不起作用，即为正常的双段电机控制电路。
电流经第二段定子发电状态整流器300并联输出给两段定子发电状态电 逆变储能器400储蓄电能或逆变为交流电反馈给电源。
由电阻器R2、电容器C2组成RC阻容吸收回路；转子磁极绕组WE2、 RC、压敏电阻器RV2并联后与他励转子励磁电源控制装置500相连。
在发电机状态根据需要还可以将定子绕组任意相同相并联、同相串联(参 见图22)。当定子A、 B、 C三相绕组A1、 A2、 Bl、 B2、 Cl、 C2通过定子绕组发电机状态输出串联切换接触器KM15-l、KM15-2串联时(参见图22a)， KM15-1、 KM15-2闭合后电流经定子绕组发电机状态输出切换接触器 KM11-1、 KM11-2输出给整流器DZ，此时可提高输出电压；当定子A、 B、 C三相绕组A1、 A2、 Bl、 B2、 Cl、 C2通过定子绕组发电机状态输出并联切 换接触器KM16-l、KM16-2、KM16-3、KM16-4并联时(参见图22b)，KM16-l、 KM16-2、 KM16-3、 KM16-4闭合后电流经定子绕组发电机状态输出切换接触 器KM11-1、 KM11-2输出给整流器DZ，此时可降低输出电压、增加输出电 流。
②当驱动装置采用开关磁阻电机的机械式驱动装置(申请号 200710194659.5)(参见图20)时，其工作原理同图21。
其中第一段定子绕组54驱动方式同实施例1中的相关内容。
第二段定子绕组54的首端分别经第二段定子绕组电机发电机切换接触 器KM9闭合，与第二驱动器三相共集电极上半桥功率开关电路VT201、 VT203、 VT205接通；第二段定子绕组54的尾端分别经第二段定子绕组电机 发电机切换接触器KMIO闭合，与第二驱动器三相共集电极下半桥功率开关 电路VT202、 VT204、 VT206接通，此时AC/DC电路300由于内部电路断开 不起作用，即为正常的双段电机控制电路。
电流经第二段定子发电状态整流器300并联输出给两段定子发电状态电 逆变储能器400储蓄电能或逆变为交流电反馈给电源。
由电阻器Rf电容器C2组成RC阻容吸收回路；转子磁极绕组WE2、 RC、压敏电阻器RV2并联后与他励转子励磁电源控制装置500相连。
在发电机状态根据需要还可以将定子绕组任意相同相并联、同相串联(参 见图22)。当定子A、 B、 C三相绕组A1、 A2、 Bl、 B2、 Cl、 C2通过定子 绕组发电机状态输出串联切换接触器KM15-l、KM15-2串联时(参见图22a)， KM15-1、 KM15-2闭合后电流经定子绕组发电机状态输出切换接触器 KM11-1、 KM11-2输出给整流器DZ，此时可提高输出电压；当定子A、 B、 C三相绕组A1、 A2、 Bl、 B2、 Cl、 C2通过定子绕组发电机状态输出并联切 换接触器KM16-l、KM16-2、KM16-3、KM16-4并联时(参见图22b)，KM16-l、 KM16-2、 KM16-3、 KM16-4闭合后电流经定子绕组发电机状态输出切换接触 器KM11-1、 KM11-2输出给整流器DZ，此时可降低输出电压、增加输出电 流。
权利要求
1、一种双定转子开关磁阻电机，包括均由硅钢片叠压成凸极结构的定子、转子，所述定子和转子铁芯均由两段组成，且两段定子、转子铁芯的长和直径相同，所述定子齿上分别装两套集中电枢绕组，每套绕组相同相位的两个齿上电枢绕组串联或并联构成一相，其特征在于所述两段定子错开360p/2Ns度电角度安装，其中p为定子磁极的极对数，Ns为定子磁极数；所述两段转子错开360/2Nr度电角度安装，其中Nr为转子磁极数。
2、 如权利要求1所述的一种双定转子开关磁阻电机，其特征在于所述定子外壳为一个，其内设有两段定子铁芯或所述定子外壳为两个，每个定子外壳内设有一段定子铁芯；所述两个定子安装在一个机座上。
3、 如权利要求2所述的一种双定转子开关磁阻电机，其特征在于所述 转子为一轴两转子。
4、 如权利要求1所述的一种双定转子开关磁阻电机，其特征在于该发 电机还包括安装在电机轴上的转子励磁装置，且所述转子上设有励磁绕组。
5、 如权利要求4所述的开关磁阻电机发电机，其特征在于所述励磁装置主要包括固定;S转子励磁碳刷架内固定法兰盘及电机轴承端盖、励磁碳刷架支承螺杆、转子励磁正电压碳刷及刷架和转子励磁负电压碳刷及碳刷架； 其中励磁碳刷架支承螺杆与固定在转子励磁碳刷架内固定法兰盘及电机轴承 端盖相连，并且励磁碳刷架支承螺杆上设有励磁支承螺杆绝缘管；转子励磁 正电压碳刷及刷架和转子励磁负电压碳刷及碳刷架上分别安装有励磁正电旋 转滑环、励磁负电旋转滑环；励磁正电旋转滑环、励磁负电旋转滑环与电机 轴之间设有励磁滑环金属固定套与绝缘套；励磁正电旋转滑环与励磁负电旋 转滑环之间设有励磁正负滑环间绝缘环。
6、 如权利要求1所述的一种双定转子开关磁阻电机，其特征在于该电 机的电机轴上设有电子传感器或开关磁阻电机的机械式驱动装置。
7、 如权利要求4所述的一种双定转子开关磁阻电机，其特征在于所述 两段转子均设有绕组。
8、 如权利I!求4所述的一种双定转子开关磁阻电机，其特征在于所述两段转子中的一段设有绕组。
9、 一种如权利要求7或8所述的双定转子开关磁阻电机发电机，其特征在于该电机的电机轴上设有电子传感器或开关磁阻电机的机械式驱动装置。
全文摘要
本发明涉及一种双定转子开关磁阻电机，包括均由硅钢片叠压成凸极结构的定子、转子，所述定子和转子铁芯均由两段组成，且两段定子、转子铁芯的长和直径相同，所述定子齿上分别装两套集中电枢绕组，每套绕组相同相位的两个齿上电枢绕组串联或并联构成一相，其特征在于所述两段定子错开360p/2N_s度电角度安装，其中p为定子磁极的极对数，N_s为定子磁极数；所述两段转子错开360/2N_r度电角度安装，其中N_r为转子磁极数。本发明可达到高启动转矩、低振动、低噪声运行的目的。
文档编号H02K16/00GK101483370SQ20081001743
公开日2009年7月15日 申请日期2008年1月11日 优先权日2008年1月11日
发明者张世清 申请人:张世清