本实用新型涉及开关磁阻电机领域，尤其涉及各相凸极集中布置的混合布相开关磁阻电机。
背景技术：
：现有的开关磁阻电机各相凸极都是交叉布置的，即任一相的一对磁极必然与另一相的一对磁极相交，各相凸极交叉布置，轭部为公共磁路，单相通电时，相间互感较弱，此时磁链较为简单，控制计算也相对容易，当换相时两相存在重叠工作区域，两相需要共用轭部磁路并交叉使用凸极磁路，此时便产生比较严重的相间互感，导致磁场极度复杂难以准确计算，进而导致控制策略复杂，由于存在比较严重的相间互感，实际应用中，不允许换相过程两相重叠区域过宽，因此输出转矩表现为脉冲形式，故而转矩脉动过大，影响开关磁阻电机的应用。公开号为CN205792127U的中国实用新型专利公开了一种周向轴向混合布相开关磁阻电机，由多对定子铁芯和转子铁芯组成，从而实现周向轴向混合布相，但其定子铁芯为传统结构，同一定子铁芯内两相仍然受相间互感的不利影响。现有的电机设计理论还没有关于各相凸极集中布置的混合布相开关磁阻电机的设计，因此，能不能设计一种各相凸极集中布置的混合布相开关磁阻电机，是现有电机急需解决的技术问题。技术实现要素：为了改进现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种各相凸极集中布置的混合布相开关磁阻电机，该电机通过定子铁芯凸极集中布置和多铁芯周向轴向混合布相，从而能够减少相间互感的不利影响，增加换相重叠工作区域，改善转矩脉动。本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：一种各相凸极集中布置的混合布相开关磁阻电机，包括定子铁芯、转子铁芯和绕组，所述磁阻电机包含k个定子铁芯和k个转子铁芯，k≥2并为自然数，一个所述定子铁芯和一个所述转子铁芯配合对齐为一对，所述k个定子铁芯和k个转子铁芯沿着电机轴向成对分布；每个所述定子铁芯均设置有q相绕组，q≥2并为自然数；所述定子铁芯为各相凸极集中布置的定子铁芯，所述定子铁芯的凸极分q相n组布置，每组每相有z个凸极且z个凸极相邻集中布置，n、z均为自然数，且z≥2，所述凸极在定子铁芯的圆周方向上的布置顺序为第1组凸极、第2组凸极、…、第n组凸极，每组内的凸极的布置顺序为第1相凸极、第2相凸极、…、第q相凸极；所述绕组分别集中绕装在所述定子铁芯每组每相的凸极上；所述转子铁芯凸极数为y，y＝n(qz+1)。优选地，所述定子铁芯每组每相中相邻的凸极之间的夹角均为A＝360°/y，相邻相相间机械角为B＝360°/nq。优选地，所述k个定子铁芯的凸极沿电机轴向一一对齐布置，所述k个转子铁芯的凸极一一错位布置，或者所述k个转子铁芯的凸极沿电机轴向一一对齐布置，所述k个定子铁芯的凸极一一错位布置；错位布置时，相邻转子铁芯的凸极之间或相邻定子铁芯的凸极之间错位的角度为换相机械角，且换相机械角C＝360°/yqk，目的使所述电机能够按kq相工作。优选地，所述定子铁芯每组每相的凸极数z＝2个，目的使所述定子铁芯每相凸极数最少，降低开关频率。当制造大型电机时，为了降低模具成本，所述定子铁芯也可以为分段式结构，是由n×q个独立的单相模块围成圆形组成，则开发模具时只需开发较小的单相模块模具。本实用新型的原理是：通过将每一相的凸极集中布置，各相线圈就能集中布置在各相凸极上，相与相之间磁极对不用交叉，两相通电时，各相使用的是各相自身的凸极磁路，故能够显著减少相间互感的不利影响，从而可以增加换相过程中两相重叠工作区域，改善转矩脉动。由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果为：本实用新型公开了一种各相凸极集中布置的混合布相开关磁阻电机，其能够减少相间互感的不利影响，增加换相重叠工作区域，改善转矩脉动，同时开辟了一种新的电机设计理论。【附图说明】图1是本实用新型的磁阻电机的立体结构示意图。图2是本实用新型的磁阻电机的定子铁芯及绕组平面结构示意图。图3是本实用新型的磁阻电机的定子铁芯对齐安装、转子铁芯错位安装平面结构示意图。图4是本实用新型的磁阻电机的定子铁芯为分段式结构时的结构示意图。图中标记的含义是：10-定子铁芯，11-第1相凸极，12-第2相凸极，13-单相模块，20-转子铁芯，30-绕组。【具体实施方式】为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过具体实施例并结合附图1-4，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。为了进一步减少相与相之间的相间互感的不利影响，增加换相重叠工作区域，改善转矩脉动，本实用新型提供了一种各相凸极集中布置的混合布相开关磁阻电机，其设计的基本原则为：在电机周向和轴向混合布相，且将同一定子铁芯内的各相凸极集中布置，从而能使相间磁极对不交叉，大大减少相间互感的不利影响。该开关磁阻电机的基本结构为：其包括定子铁芯、转子铁芯和绕组，且定子铁芯和转子铁芯的数量均为k个，k≥2并为自然数，一个定子铁芯和一个转子铁芯配合成对安装，k个定子铁芯和k个转子铁芯沿着电机轴向成对分布；该磁阻电机可以为外转子或内转子电机，本领域技术人员可以根据需要设计。该磁阻电机的每个定子铁芯均设置有q相绕组，q≥2并为自然数；该磁阻电机所用定子铁芯为各相凸极集中布置的定子铁芯，其定子铁芯的凸极分q相n组布置，每组每相有z个凸极且z个凸极相邻集中布置，其中q、n、z均为自然数，且相数q≥2，每组每相凸极数z≥2；所有的凸极在定子铁芯的圆周方向上的布置顺序为第1组凸极、第2组凸极、…、第n组凸极，每组内的凸极的布置顺序为第1相凸极、第2相凸极、…、第q相凸极。绕组分别集中绕装在定子铁芯每组每相的凸极上；转子铁芯凸极数为y，且y＝n(qz+1)。在一些优选的实施方案中，定子铁芯每组每相中相邻的凸极之间的夹角均为A＝360°/y，相邻相相间机械角为B＝360°/nq；当然，这是对于A和B的最优化的取值，本领域技术人员可以根据计算所得作微小的改动。采用本实用新型的技术方案，各参数取值不同时，该磁阻电机部分实例设计参数参考表格1，本领域技术人员可以根据相关参数设计制作不同的磁阻电机。表1相数q22223…每组各相凸极数z22223…分组数n12321…定子铁芯数量k22232…转子凸极数y＝n(qz+1)510151010…相邻凸极夹角A＝360°/y72°36°24°36°36°…相间机械角B＝360°/nq180°90°60°90°120°…换相机械角C＝360°/yqk18°9°6°6°6°…如图1所示，示出的是本实用新型开关磁阻电机的一种立体结构示意图，其中相数q为2，分组数n为2，定子铁芯10每组每相凸极数z为2，转子铁芯20凸极数y为10。一个定子铁芯10和一个转子铁芯20成对同轴配合设置，两对定子铁芯10和转子铁芯20沿着电机轴向成对分布。其中，所用定子铁芯10的平面结构示意图如图2所示，其凸极布置的顺序为沿逆时针方向依次为第一组第1相凸极11(该相2个凸极相邻集中布置)、第一组第2相凸极12(该相2个凸极相邻集中布置)；第二组第1相凸极11(该相2个凸极相邻集中布置)、第二组第2相凸极12(该相2个凸极相邻集中布置)；每组每相内的两个凸极之间的夹角A均为36°，相邻两相之间的相间机械角B均为90°。绕组30分别集中绕装在定子铁芯10每组每相的凸极上。定子和转子安装时，可选的方案有两种：一种是k个定子铁芯10的凸极沿电机轴向一一对齐布置，k个转子铁芯20的凸极一一错位布置；另一种是k个转子铁芯20的凸极沿电机轴向一一对齐布置，k个定子铁芯10的凸极一一错位布置；错位布置时，相邻转子铁芯20的凸极之间或相邻定子铁芯10的凸极之间错位的角度为换相机械角，且换相机械角C＝360°/yqk，从而使所述电机能够按kq相工作。图3示出的是第一种方案的平面结构示意图，在正视图的视角下，定子铁芯10的凸极因为一一对齐而重合，转子铁芯20的凸极错位，错位的角度为换相机械角C＝360°/yqk，即为9°。此外，定子铁芯10可以为常规的圆形整体，也可以为分段式拼合结构。当制造大型电机时，为了降低模具成本，定子铁芯10也可以由n×q个独立的单相模块13围成圆形组成，其结构可以参考图4，则开发模具时只需开发较小的单相模块模具。图4中，由2个凸极通过轭部连接的单独的模块即为单相模块13，该磁阻电机的定子铁芯10，共有4个单相模块13分2相2组在圆周方向上按序布置，实际生产电机的时候，可以在电机机壳的圆周方向上开设若干个容纳单相模块的凹槽，将单相模块固定在凹槽中即可。本实用新型公开了一种各相凸极集中布置的混合布相开关磁阻电机，其能够减少相间互感的不利影响，增加换相重叠工作区域，改善转矩脉动，同时开辟了一种新的电机设计理论。以上所述仅是本实用新型优选的实施方式的描述，应当指出由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本领域普通的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。当前第1页1 2 3