专利名称：永磁倍极开关磁阻电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及开关磁阻电动机技术领域，具体地涉及到内置永磁磁极和永磁表贴电励磁混合磁极的永磁倍极开关磁阻电动机。
背景技术：
现有技术中，开关磁阻电机系双凸极磁阻电动机，定子、转子的凸极均由普通硅钢片叠压而成；其转子既无绕组也无永磁体，定子极上绕有集中绕组，径向相对的两个绕组联接起来，称为“一相”，该电动机可设计成多种不同相数结构，而且定、转子的极数可为多种不同的搭配。相数多，步距角小，有利于减少转矩脉动，但结构复杂，且主开关器件多，成本高，目前较多的是三相6/4结构、四相8/6结构和三相12/8结构；因为在理论上有二相4/2、 但不能出产品，这是因为它们不能自起动，即使辅助起动也达不到运行转矩。而大于三相 12/8的就是三相12/10、五相10/4、五相10/8、七相14/12……等组合，这些组合不但增加了相数，也增加了控制成本，还增加了控制难度；而电机在换相过程中每相最多只有两对磁极进入做功状态如三相12/8，尤其在12/8以下时，定转子磁极都是一对磁极产生磁拉力；再如四相8/4每相定子一对磁极做工，转子也只有一对磁极做工，这样就造成单边磁拉力大、 噪声振动大、磁能量转换Ψ-i所包围的面积减小，磁能面积减小的原因。开关磁阻电机在实际应用中，存在不能制造多相数多槽数的不足，而且绕组只有正向单方向导电，且绕组通过的是单方向电流，同时，还存在不能永磁的技术难题。本人已申请的发明专利，名称为《永磁倍极开关磁阻电动机发电机》，申请号 200910220948. 7，是两种形式的“永磁开关磁阻电动机发电机”该装置是单段二相双段四相及单段三相双段六相的《永磁倍极开关磁阻电动机发电机》，并具有高性能的永磁倍极开关磁阻电动机，但转子磁极为永磁磁极的表贴式方式，此专利技术的改进虽然突破了传统的开关磁阻电动机永磁的难题，增加了磁共能面积；但是，对永磁倍极开关磁阻电动机的转子本身永磁磁极及永磁电励磁的制造方式和性能还有待进一步拓展。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服已有技术存在的不足，经设计改进提供一种内置永磁磁极和永磁表贴电励磁混合磁极，具有高效能、高启动转矩、高功率密度特点的永磁倍极开关磁阻电动机。本发明所采用的技术方案永磁倍极开关磁阻电动机，包括电机外壳、电机轴伸端、前轴承、前端盖、固定螺杆、电机吊环、后端盖、后轴承、电机风扇、电子传感器、电机非轴伸端、风罩、电机地脚固定螺孔、电机地脚；其电机外壳通过电机地脚固定螺孔置于电机地脚上，电机外壳的中部设有电机吊环，电机前端盖和后端盖分别设置在电机轴伸端的两端， 并通过固定螺杆与电机外壳连接，电机后端盖的外端设有风罩，风罩内设置有电机风扇，电机风扇与后端盖之间设有电子传感器，前端盖与后端盖分别通过前轴承、后轴承与电机轴伸端连接；进一步包括电动机由双凸极结构的定子、转子组成；定子铁芯包括第一段定子铁芯和第二段定子铁芯，转子铁芯包括第一段转子铁芯和第二段转子铁芯；其特征在于 定子、转子铁芯均由单段二相双段四相或单段三相双段六相构成，且每种双段定子、转子铁芯长度和直径相等；第一段定子铁芯包括第一段定子电枢磁轭、第一段定子磁极和第一段定子磁极绕组，在第一段定子磁极上装有两套集中或分层的第一段定子磁极绕组，每套绕组相同相位磁极上的电枢绕组依定子磁极极性正向或反向串联或并联构成一相；第一段转子铁芯包括第一段转子内置径向永磁磁极、第一段转子内置径向永磁磁极分磁孔、第一段转子内置径向永磁体、第一段转子内置径向永磁磁极隔磁槽、第一段转子隔磁桥、第一段转子磁轭及其第一段转子带键槽轴孔。所述第二段定子铁芯由第二段定子电枢磁轭、第二段定子磁极和第二段定子磁极绕组组成；第二段定子磁极上分别装有两套集中或分层的第二段定子磁极绕组，每套绕组相同相位磁极上的电枢绕组依定子磁极极性正向或反向串联或并联构成一相；所述第二段转子铁芯由第二段转子内置径向永磁磁极、第二段转子内置径向永磁磁极分磁孔、第二段转子内置径向永磁体、第二段转子内置径向永磁磁极隔磁槽、第二段转子隔磁桥、第二段转子磁轭和第二段转子带键槽轴孔组成。所述第一段转子铁芯由第一段转子混合磁极电励磁磁极、第一段转子永磁表贴电励磁磁极、第一段转子电励磁绕组、第一段转子磁轭和第一段转子带键槽轴孔组成；所述第二段转子铁芯由第二段转子混合磁极电励磁磁极、第二段转子永磁表贴电励磁磁极、第二段转子电励磁绕组、第二段转子磁轭、第二段转子带键槽轴孔组成；并在非轴伸端(343)处增加了单段三相转子电励磁绕组正电源供电V+碳刷(347)、电励磁绕组负电源供电V-碳刷(348)、电励磁绕组正电源供电V+旋转滑环(350)、电励磁绕组负电源供电V-旋转滑环 (351)、旋转滑环总成绝缘套(353)、旋转滑环总成金属套(3M)、带绝缘套的碳刷架固定螺杆(355)、碳刷架固定支承法兰盘(356)单段只适应于三相，双段适应于四相在双段四相或六相时增加了第二段电励磁绕组正电源供电V+碳刷(349)、第二段电励磁绕组负电源供电V+旋转滑环(35 ，负电源励磁和第一段共用电励磁绕组供电V-碳刷(348)，电励磁绕组正电源供电V+旋转滑环(350)为两段共用。所述两段定子转子对齐方式有两种对齐方式第一种对齐方式第一段转子内置径向永磁磁极与第二段转子内置径向永磁磁极对齐，第一段定子磁极与第二段定子磁极互差1/2定子极距角；第二种对齐方式第一段定子磁极与第二段定子磁极对齐，第一段转子内置径向永磁磁极与第二段转子内置径向永磁磁极互差1/2转子极距角。所述单段二相或双段四相电动机的定子磁极数是转子磁极数的2倍，且定转子的磁极数为偶数组合，即 4/2、8/4、12/6、16/8、20/10、24/12、28/14、32/16、36/18、40/20……
Ns/Nr的组合。所述单段三相或双段六相电动机的定子磁极数是转子磁极数的3倍，且定转子的磁极数为偶数组合，即 6/2、12/4、18/6、24/8、30/10、36/12、42/14……Ns/Nr 的组合。所述电枢驱动方式分为外电枢内转子电子驱动方式，内电枢外转子电子驱动方式，内电枢内转子机械驱动方式。所述定子外壳为单段一外壳一定子一转子，双段一外壳并且每壳二定子一轴二转子或双段二外壳并且一外壳一定子，二壳二定子一轴二转子。
所述两段转子共用一个电机轴伸端；二壳二定子连接为一体或是二壳二定子安装在一个整体机座上。所述定子铁芯按磁极数分段制成磁轭多段扇形片组装。与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是1、本发明中采用内置永磁磁极和永磁表贴电励磁混合磁极，将永磁磁体置于永磁倍极开关磁阻电机转子磁极内并使永磁体径向充磁所产生的磁场依N、S、N、S排列，使永磁体在永磁倍极开关磁阻电机转子硅钢片转子磁极内部，加强了永磁倍极开关磁阻电机永磁转子磁极的机械强度，又保护了永磁体在永磁倍极开关磁阻电机高速旋转时产生的风磨损耗和环境腐蚀。永磁表贴电励磁磁极在永磁倍极开关磁阻电机刚启动及电极空载运行即可满足永磁倍极开关磁阻电机运行的技术条件，在永磁倍极开关磁阻电机负载时电励磁绕组供电使永磁表贴磁场与电励磁磁场合成一个稳定的恒功率的转子磁场和定子旋转磁场同步的旋转磁场。其永磁倍极开关磁阻电动机本身性能和控制性更超越变频器控制的交流异步电动机，可以替代很多中小型交直流调速电动机。2、由于本发明在三相单段时定子磁极数为转子磁极数的3倍、二相单段时定子磁极数为转子磁极数的2倍，且定转子的磁极数为偶数组合，因此，本发明突破了传统开关磁阻电机不能制造多相数多槽数的难题，可制造为三相单段6/2、12/4、18/6、对/8、30/10、
36/12、42/14、48/16......或二相单段 4/2,8/4,12/6,16/8,20/10,24/12,28/14,32/16,
36/18,40/20……Ns/N,等电机。无论在单段三相、单段二相、定子每相通电的绕组磁极数和转子磁极数相等，所以在定子每相通电时定子做功磁极对应转子的所有磁极都能产生磁拉力做功，尤其是改变了现有开关磁阻电机绕组只有正向单方向导电，绕组单方向电流流过的弊端。3、由于本发明的永磁转子磁极或电励磁转子磁极，其极性是固定不变的，而定子绕组则依转子磁极极性改变定子绕组电流方向，从而改变了定子磁极极性，也就是说依转子磁极极性改变对应定子磁极绕组的电流方向，既可产生正向电流、也可产生反向电流，这就使控制电路不但要控制定子绕组换相，而且还要根据定转子磁极相对位置转子磁极极性改变定子绕组的换流方向，从而改变定子磁极的极性，并使一段定转子异极性产生同步拉力磁场，并使另一段异极性同步拉力过程完成后还要产生同极性的同步推力磁场，但这种方式只适用于四相双段方式，六相定转子双段方式；这样在控制开关周期中的正向负向都可以导通，使定子电枢绕组其在一个极距范围内，有两个区域都可以利用，使其两个区域内都可以产生转距，因此大大提高了电动机的功率密度。 4、由于本发明的每相绕组可根椐驱动电压既可采用一路串联或两路串联，也可采用一路并联或多路并联，因此，本发明的绕组接线可以根椐电机驱动电压来决定串、并联的路数。5、由于本发明采用了定子磁极是转子磁极倍极的关系，使得转子磁极在定子任意一相通电过程中转子所有的磁极都在做功，因为定子每相通电的磁极数和转子磁极数相等，因此增加了磁共能面积和功率效能，并使单边磁拉力减到最小，电机振动和噪声也减到最小。6、在本发明中电子传感器信号取自转子的极距角；电枢的控制方法既可采用电子驱动方式，也可采用机械式驱动装置，因此可以适应不同的机电一体化的需要。
7、经过实际运转测试，本发明调速范围宽、调速精度高、噪声小、振动小、启动力距大，运行转距大于现有的开关磁阻电机，在发电状态发电效率高于现有的开关磁阻电机的发电效率。8、本发明突破了开关磁阻电机不能永磁的世界性技术难题，使开关磁阻电机如直流电机一样调速、由机械拖动便可逆发电，从而增大了电机制造功率，扩大了应用范围。
图1是单段三相双段六相12/4内置径向永磁磁极原理Ia是电机的第一段原理Ib是电机的第二段原理2是单段二相双段四相12/6内置径向永磁磁极原理加是电机的第一段原理2b是电机的第二段原理3是三相12/4永磁表贴电励磁混合磁极原理3a是电机的第一段原理北是电机的第二段原理4是大中型时定子铁芯制造多段的整体结构示意如是定子铁芯制造多段的结构连接示意4b是定子铁芯分段搭接部分燕尾槽放大示意5是三相内置径向永磁倍极单段的整体结构示意6是二相或三相内置径向永磁倍极定转子双段整体结构示意7是三相永磁表贴电励磁磁极倍极单段带励磁滑环的整体结构示意8是二相或三相永磁表贴电励磁混合磁极倍极定转子双段的整体结构示意1、图2中，301-电机外壳、302-第一段定子电枢磁轭、303-第一段定子磁极绕组、304-第一段定子磁极、305-第一段转子内置径向永磁磁极、306-第一段转子内置径向永磁磁极分磁孔、307-第一段转子内置径向永磁体、308-第一段转子内置径向永磁磁极隔磁槽、309-第一段转子隔磁磁桥(两隔磁槽间隔宽度)、310_第一段转子磁轭、311-第一段转子带键槽的轴孔、312-第二段定子电枢磁轭、313-第二段定子磁极绕组、314-第二段定子磁极、315-第二段内置径向永磁转子磁极、316-第二段内置径向永磁转子磁极分磁孔、 317-第二段转子内置径向永磁体、318-第二段转子内置径向永磁磁极隔磁槽、319-第二段转子隔磁磁桥(两隔磁槽间隔宽度)、320_第二段转子磁轭、321-第二段转子带键槽的轴孔。图3中，322-第一段转子混合磁极电励磁磁极、323-第一段转子混合磁极表贴式永磁磁极、324-第一段转子混合磁极的电励磁磁极绕组、325-第二段转子混合磁极的电励磁磁极、326-第二段转子混合磁极的表贴式永磁磁极、327-第二段转子混合磁极的电励磁磁极绕组。图4中，328-定子分段铁芯磁轭搭接燕尾槽凸极、329-定子分段铁芯磁轭搭接燕尾槽凹极、图5、图6、图7、图8中，330-电机轴伸端、331-前轴承、332-前端盖、333-固定螺杆、334-电机吊环、335-第一段定子铁芯、336-第一段转子铁芯、337-第二段定子铁芯、 338-第二段转子铁芯、339-后端盖、340-后轴承、341-电机风扇、342-电子传感器、343-电机非轴伸端、344-风罩、345-电机地脚固定螺孔、346-电机地脚、347-第一段电机电励磁绕组供电V+碳刷、348-电机电励磁绕组供电V-碳刷(两段共用)、349-第二段电机电励磁绕组供电V+碳刷、350-第一段电机电励磁绕组供电V+旋转滑环、351-电机电励磁绕组供电 V-旋转滑环(两段共用)、352_第二段电机电励磁绕组供电V+旋转滑环、353-旋转滑环总成绝缘套、354-旋转滑环总成金属套、355-带绝缘套的碳刷架固定螺杆、356-励磁碳刷架支承法兰盘。图1、图2、图3中的A、B、C、D-电枢绕组各相的首端，W、X、Y、Z_电枢绕组各相的尾端，S-永磁磁极或电励磁磁极的S极，N-永磁磁极或电励磁磁极的N极；绕组中的数101 106…，201 206···，第一位数字对应于电机段数，中间0表示分隔号，第三位数字表示绕组个数。电励磁磁极的mi、ISl中的第一位数字表示第一段，N表示N极，S表示S极，第三位数字表示同极性磁极的个数；mi为第一段的第一个N极、1N2为第一段的第二个N极，ISl 为第一段的第一个S极，1S2为第一段的第二个S极；2m为第二段的第一个N极、2N2为第二段的第二个N极，2S1为第二段的第一个S极，2S2为第二段的第二个S极；电励磁磁极绕组中的第一位用字母N表示N极绕组，S表示S极绕组，第一位用数字1表示第一段，第二位用数字2表示第二段，第三位用数字表示绕组个数，同时用奇数表示励磁绕组的首端，偶数表示励磁绕组的尾端；如mi表示电励磁磁极的Ν极第一段第一励磁绕组的首端，N12表示第一段第一励磁绕组的尾端，N21表示电励磁磁极的N极第二段第一励磁绕组的首端，N22表示第二段第一励磁绕组的尾端；Ns定子磁极，Nr转子磁极。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述参照图1、图5，图中一种永磁倍极开关磁阻电动机，转子磁极是内置径向永磁磁极，其电机外壳301通过电机地脚固定螺孔345置于电机地脚346上，电机外壳301的中部设有电机吊环334，电机前端盖332和后端盖339分别设置在电机轴伸端330的两端，并通过固定螺杆333与电机外壳301连接，电机后端盖339的外端设有风罩344，风罩344内设置有电机风扇；341，电机风扇341与后端盖339之间设有电子传感器342，电子传感器342 可外置也可内置，前端盖332与后端盖339分别通过前轴承331、后轴承340与电机轴伸端 330相连接；该电动机的电机轴伸端330、电机非轴伸端343及内置于电机外壳301均由硅钢片叠压成的双凸极结构的定子、转子组成(如图la、图5所示)；定转子铁心均由单段三相组成，定子铁芯335包括定子电枢磁轭302、定子磁极绕组303和定子磁极304 ；每套绕组相同相位磁极上的电枢绕组依定子磁极极性正向或反向串联或并联构成一相；转子铁芯 336包括第一段转子内置径向永磁磁极305、转子内置径向永磁磁极分磁孔306、转子内置径向永磁体307、转子内置径向永磁磁极隔磁槽308、转子隔磁桥309 (两隔磁槽间隔宽度)、 转子磁轭310、转子带键槽轴孔311 (如图Ia所示)。当采用单段三相或双段六相时，单段定子磁极数为转子极数的3倍，且定转子的磁极数为偶数组合，即6/2、12/4、18/6、24/8、30/10、36/12、42/14……Ns/Nr的组合。此时， 既可制造为单段(单段一台)，又可以制造为三相双段(双段合成一台)经试验在单段状态时启动力矩大，运行转矩也大，过载能力强；而在双段时启动力矩更大，运行转矩更大，过载能力强，发电效能更突出(如图1所示)。参照图1、图2、图6，图中四相或六相双段永磁倍极开关磁阻电动机，转子磁极是内置径向永磁磁极，定子、转子铁芯均由单段二相双段四相或单段三相双段六相组成，且定子、转子铁芯长度和直径相等；第一段定子铁芯335、第一段定子电枢磁轭302、第一段定子磁极304和第一段定子磁极绕组303 ；第一段定子磁极304上装有两套集中或分层的第一段定子磁极绕组303，每套绕组相同相位磁极上的电枢绕组依定子磁极极性正向或反向串联或并联构成一相；第一段转子铁芯336包括转子内置径向永磁磁极305、转子内置径向永磁磁极分磁孔306、转子内置径向永磁体307、转子内置径向永磁磁极隔磁槽308、转子隔磁桥309 (两隔磁槽间隔宽度)、转子磁轭310、转子带键槽轴孔311组成。第二段定子铁芯337包括第二段定子电枢磁轭312、第二段定子磁极314和第二段定子磁极绕组313 ；第二段定子磁极314上装有两套集中或分层的第二段定子磁极绕组313，每套绕组相同相位磁极上的电枢绕组依定子磁极极性正向或反向串联或并联构成一相；所述第二段转子铁芯 338包括转子内置径向永磁磁极315、转子内置径向永磁磁极分磁孔316、转子内置径向永磁体317、转子内置径向永磁磁极隔磁槽318、转子隔磁桥309、319 (两隔磁槽间隔宽度)、转子磁轭320、转子带键槽轴孔311、321组成(如图1、图2、图6所示)。当采用单段二相或双段四相时，定子磁极数是转子磁极数的2倍，且单段定转子的极数为偶数组合，即 4/2、8/4、12/6、16/8、20/10、24/12、28/14、32/16、36/18、40/20…… Ns/Nr的组合。此时磁共能面积更大，运行效益更好；而在双段时启动力矩大，运行转矩大于普通电机，过载能力强，发电效能更突出(如图2所示)。本发明的转子分磁孔306、316是根据转子内置永磁体的面积形状和定子磁极产生的牵引力等来确定孔的形状和大小，其计算是一个复杂的过程；转子隔磁槽308、318是根据转子永磁磁极漏磁磁场的大小与两段转子通过电机轴所产生的磁场对定子磁极的影响及转子铁芯的机械强度来确定隔磁孔的大小与隔磁磁桥309、319的宽度(如图1、图2所示)°参照图3、图7、图8，图中单段三相永磁倍极开关磁阻电动机，转子磁极是永磁表贴磁极电励磁混合式的磁极；其中定子、转子铁芯均由单段三相组成，定子铁芯335包括定子电枢磁轭302、定子磁极绕组303和定子磁极304，定子磁极304上装有集中或分层的定子磁极绕组303，每套绕组相同相位磁极上的电枢绕组依定子磁极极性正向或反向串联或并联构成一相；转子铁芯336包括转子混合磁极表贴式永磁磁极323、转子混合磁极电励磁磁极322、转子混合磁极电励磁绕组324、转子内置径向永磁磁极隔磁槽308、转子隔磁桥 309、转子磁轭310、转子带键槽轴孔311 ；并在非轴伸端343处增加了单段三相转子电励磁绕组正电源V+供电碳刷347、单段三相转子电励磁绕组负电源V-供电碳刷348、单段电机电励磁绕组供电V+旋转滑环350、电机电励磁绕组供电V-旋转滑环351、旋转滑环总成绝缘套353、旋转滑环总成金属套354、带绝缘套的碳刷架固定螺杆355、碳刷架固定支承法兰盘356组成(如图3a、图7所示)。单段只适应于三相，双段适应于四相；在双段四相或六相时增加了第二段电机电励磁绕组供电V+供电碳刷349、第二段电机电励磁绕组供电V+旋转滑环352、负电源励磁和第一段共用电励磁绕组负电源V-供电碳刷348，电励磁绕组供电 V+旋转滑环350为两段共用(如图8所示)。
混合磁极四相或六相双段永磁倍极开关磁阻电动机，转子磁极是永磁表贴磁极电励磁混合式的磁极，电机非轴伸端343在电机内部连接有第一段电机电励磁绕组供电V+旋转滑环347、第二段电机电励磁绕组供电V-旋转滑环348、第一段第二段共用供电滑环348、 旋转滑环总成绝缘套353、旋转滑环总成金属套354、电机后端盖339连接有带绝缘套的碳刷架固定螺杆355、励磁碳刷架支承法兰盘356、第一段转子励磁正电源V+供电碳刷347、第一段第二段共用负电源V-供电碳刷348，第一段正电源V+供电碳刷347、第二段正电源V+ 供电碳刷349、第一段第二段共用负电源V-供电碳刷348。所述两段定子转子对齐方式有两种对齐方式本发明的双段结构既可以第一段转子永磁磁极305或永磁表贴电励磁混合磁极 323与第二段转子径向永磁磁极315或永磁表贴电励磁混合磁极3 对齐，第一段定子磁极 304与第二段定子磁极314互差1/2定子极距角。也可以第一段定子磁极304与第二段定子磁极314对齐，第一段转子磁极305 (32 与第二段转子磁极315 (326)互差1/2转子极距角。本发明的永磁倍极开关磁阻的电枢可分为外电枢内转子电子驱动方式、也可内电枢式外转子电子驱动方式、内电枢内转子可适用于机械驱动方式。同时，本发明的定子外壳，当单段时，可制造为一外壳一定子一转子；当双段时，可制造为一外壳并且每壳二定子一轴二转子或二外壳并且一外壳一定子、两壳两定子一轴二转子。当本发明为大中型时，可采用两段转子共用一个电机轴伸端328，定子外壳分为两个，每壳一定子，且两定子连接于一体，或两定子安装于一个机座上的方式来制造。参照图4，图中本发明可将定子铁芯按磁极数分段制成磁轭多段扇形片，并交叉叠压组装，使定子铁芯分段部分的燕尾槽的凸极329与定子铁芯分段部分的燕尾槽的凹极 3 相匹配。
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权利要求
1.永磁倍极开关磁阻电动机，包括电机外壳(301)，电机轴伸端(330)，前轴承(331)， 前端盖(332)，固定螺杆(333)，电机吊环(334)，后端盖(339)，后轴承(340)，电机风扇 (341)，电子传感器(342)，电机非轴伸端(343)，风罩(344)，电机地脚固定螺孔(345)，电机地脚(346)；其电机外壳(301)通过电机地脚固定螺孔(34 置于电机地脚(346)上，电机外壳(301)的中部设有电机吊环(334)，电机前端盖(33 和后端盖(339)分别设置在电机轴伸端(330)的两端，并通过固定螺杆(33 与电机外壳(301)连接，电机后端盖(339)的外端设有风罩(344)，风罩(344)内设置有电机风扇(341)，电机风扇(341)与后端盖(339) 之间设有电子传感器(342)，前端盖(332)与后端盖(339)分别通过前轴承(331)、后轴承 (340)与电机轴伸端(330)连接；进一步包括电动机由双凸极结构的定子、转子组成；定子铁芯包括第一段定子铁芯(335)和第二段定子铁芯(337)，转子铁芯包括第一段转子铁芯(336)和第二段转子铁芯(338)；其特征在于定子、转子铁芯均由单段二相双段四相或单段三相双段六相构成，且每种双段定子、转子铁芯长度和直径相等；第一段定子铁芯(335) 包括第一段定子电枢磁轭(302)、第一段定子磁极绕组(30 和第一段定子磁极(304)，在第一段定子磁极(304)上装有两套集中或分层的第一段定子磁极绕组(303)，每套绕组相同相位磁极上的电枢绕组依定子磁极极性正向或反向串联或并联构成一相；第一段转子铁芯(336)包括第一段转子内置径向永磁磁极(305)、第一段转子内置径向永磁磁极分磁孔 (306)、第一段转子内置径向永磁体(307)、第一段转子内置径向永磁磁极隔磁槽(308)、第一段转子隔磁桥(309)、第一段转子磁轭(310)、第一段转子带键槽轴孔(311)。
2.根据权利要求1所述的永磁倍极开关磁阻电动机，其特征在于所述第二段定子铁芯(337)由第二段定子电枢磁轭(312)、第二段定子磁极(314)和第二段定子磁极绕组(313) 组成，在第二段定子磁极(314)上分别装有两套集中或分层的第二段定子磁极绕组(313)， 每套绕组相同相位磁极上的电枢绕组依定子磁极极性正向或反向串联或并联构成一相；所述第二段转子铁芯(338)由第二段转子内置径向永磁磁极(315)、第二段转子内置径向永磁磁极分磁孔(316)、第二段转子内置径向永磁体(317)、第二段转子内置径向永磁磁极隔磁槽(318)、第二段转子隔磁桥(319)、第二段转子磁轭(320)和第二段转子带键槽轴孔 (321)组成。
3.根据权利要求2所述的永磁倍极开关磁阻电动机，其特征在于所述第一段转子铁芯 (336)由第一段转子混合磁极电励磁磁极(322)、第一段转子永磁表贴电励磁磁极(323)、 第一段转子电励磁绕组(3M)、第一段转子磁轭(310)和第一段转子带键槽轴孔(311)组成；所述第二段转子铁芯(338)由第二段转子混合磁极电励磁磁极(325)、第二段转子永磁表贴电励磁磁极(3 )、第二段转子电励磁绕组(327)、第二段转子磁轭(320)、第二段转子带键槽轴孔(321)组成；并在非轴伸端(34 处增加了单段三相转子电励磁绕组正电源V+ 供电碳刷(347)、转子电励磁绕组负电源V-供电碳刷(348)、电励磁绕组供电V+旋转滑环 (350)、电励磁绕组供电V-旋转滑环(351)、旋转滑环总成绝缘套(353)、旋转滑环总成金属套(3M)、带绝缘套的碳刷架固定螺杆(355)、碳刷架固定支承法兰盘(356)；单段只适应于三相，双段适应于四相；在双段四相或六相时增加了第二段电机电励磁绕组供电V+供电碳刷(349)、第二段电机电励磁绕组供电V+旋转滑环(352)、负电源励磁和第一段共用电励磁绕组供电V-碳刷(348)，电励磁绕组供电V+旋转滑环(351)为两段共用。
4.根据权利要求1所述的永磁倍极开关磁阻电动机，其特征在于所述第一段转子内置径向永磁磁极(305)与第二段转子内置径向永磁磁极(31 对齐，第一段定子磁极(304) 与第二段定子磁极(314)互差1/2定子极距角；或者第一段定子磁极(304)与第二段定子磁极(314)对齐，第一段转子内置径向永磁磁极(305)与第二段转子内置径向永磁磁极 (315)互差1/2转子极距角。
5.根据权利要求1所述的永磁倍极开关磁阻电动机，其特征在于所述单段二相或双段四相电动机的定子磁极数是转子磁极数的2倍，且定转子的磁极数为偶数组合，即4/2、 8/4、12/6、16/8、20/10、M/12J8/14、32/16、36/18、40/20......Ns/Nr 的组合。
6.根据权利要求1或2所述的永磁倍极开关磁阻电动机，其特征在于所述单段三相或双段六相电动机的定子磁极数是转子磁极数的3倍，且定转子的磁极数为偶数组合，即 6/2、12/4、18/6、24/8、30/10、36/12、42/14......Ns/Nr 的组合。
7.根据权利要求1所述的永磁倍极开关磁阻电动机，其特征在于所述电枢驱动方式分为外电枢内转子电子驱动方式，内电枢外转子电子驱动方式，内电枢内转子机械驱动方式。
8.根据权利要求1所述的永磁倍极开关磁阻电动机，其特征在于所述定子外壳为单段一外壳一定子一转子，双段一外壳并且每壳二定子一轴二转子或双段二外壳并且一外壳一定子，二壳二定子一轴二转子。
9.根据权利要求1所述的永磁倍极开关磁阻电动机，其特征在于所述两段转子共用一个电机轴伸端；二壳二定子连接为一体或是二壳二定子安装在一个整体机座上。
10.根据权利要求1所述的永磁倍极开关磁阻电动机，其特征在于所述定子铁芯按磁极数分段制成磁轭多段扇形片组装。
全文摘要
永磁倍极开关磁阻电动机包括电机外壳、电机轴伸端、电机非轴伸端等均由硅钢片叠压成双凸极结构的定子、转子组成；其定子铁芯包括第一段定子铁芯和第二段定子铁芯，转子铁芯包括第一段转子铁芯和第二段转子铁芯；定子转子铁芯由单段二相双段四相或单段三相双段六相构成，双段定子、转子铁芯长度和直径相等；第一段定子铁芯包括第一段定子电枢磁轭、磁极和磁极绕组，在定子磁极上装有两套集中或分层的定子磁极绕组，每套绕组相同相位磁极上的电枢绕组依定子磁极极性正向或反向串或并联构成一相；第一段转子铁芯包括转子内置径向永磁磁极、磁极分磁孔、永磁体、磁极隔磁槽、磁轭、转子隔磁桥及转子带键槽轴孔；具有节能高效高速，调速范围大的特点。
文档编号H02K13/00GK102403861SQ20101028479
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月9日 优先权日2010年9月9日
发明者张世清, 张红梅 申请人:张世清