一种油梁式抽油机低速运转的超薄型开关磁阻电机的制作方法

1.本发明涉及开关磁阻调速电机制造技术领域，更具体地说，它涉及一种油梁式抽油机低速运转的超薄型开关磁阻电机。


背景技术：

2.开关磁阻电机是一种新型调速电机，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代调速系统。它的结构简单坚固，调速范围宽，系统可靠性高。完整系统主要有电机实体、功率变换器、控制器与位置检测器等部分组成。
3.现如今，开关磁阻电机的应用和发展取得了明显的进步，已成功地应用于电动车驱动、通用工业、家用电器、纺织机械和石油开采等各个领域，功率范围从10w到5mw，最大速度高达100000r/min。
4.由于游梁式抽油机的旋转的曲柄与变速箱之间只有200cm左右空间的径向尺寸，但是传统的开关磁阻调速电机都是通过增加铁芯体积来达到需要获得的转矩，因而在规定的较小的横向的径向尺寸空间，难以实现客户所要求的低速度、大转矩的使用效果，为此，我们需要对游梁式抽油机的开关磁阻电机进行改进，以使改进后的开关磁阻电机能够安装在游梁式抽油机的曲柄与变速箱之间，进而保障游梁式抽油机进行稳定的抽油作业。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种油梁式抽油机低速运转的超薄型开关磁阻电机。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
7.一种油梁式抽油机低速运转的超薄型开关磁阻电机，包括机体，所述机体内固定安装有定子,定子中心位置活动安装有转子，定子内圆表面具有定子冲片齿，转子的外圆表面设置有转子冲片齿；
8.其中，所述定子冲片齿以及转子冲片齿皆为梯形凸极结构；并且当定子中心位置的转子旋转时，转子冲片齿的齿端与定子冲片齿的齿端切向呈渐变大气隙，使得电机磁路中的凸极比达到极限值。
9.优选地，所述定子冲片齿呈环形均匀阵列方式设置在定子的内环面。
10.优选地，所述定子冲片齿与转子冲片齿的齿数比为1-2∶1。
11.优选地，所述转子冲片齿包括齿端与齿根，齿端与齿根为一体连接，且相邻两个转子冲片齿的齿根连接处形成圆角部。
12.优选地，所述转子冲片齿的齿端与定子冲片齿的齿端之间的最小气隙为0.15-0.25mm。
13.优选地，所述定子和转子皆由硅钢片叠加制成。
14.优选地，所述定子的轴心线与转子的轴心线相重合。
15.优选地，所述定子和转子外表面均涂覆有散热涂层。
16.与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
17.本发明，开关磁阻调速电机采用新型梯形凸极结构，在定子中心位置的转子旋转时，转子冲片齿的齿端与定子冲片齿的齿端切向呈渐变大气隙，使电机磁路中的凸极比达到极限值，保障了开关磁阻电机低速度、大转矩的使用效果，实现了电机直驱功能，省略了减速机和皮带的多重减速结构，简化了机械结构，提高了产品性能和可靠性，节能的性能更加突出。
附图说明
18.图1为传统开关磁阻电机的定转子槽齿结构示意图；
19.图2为本发明开关磁阻电机的定转子槽齿结构示意图；
20.图3为本发明开关磁阻电机的定子结构示意图；
21.图4为本发明开关磁阻电机的转子结构示意图。
22.图5为本发明开关磁阻电机的转子冲片齿与转子冲片齿分离状态示意图一。
23.图6为本发明开关磁阻电机的转子冲片齿接近转子冲片齿状态示意图。
24.图7为本发明开关磁阻电机的转子冲片齿与转子冲片齿之间最小气隙状态示意图。
25.图8为本发明开关磁阻电机的转子冲片齿远离转子冲片齿状态示意图。
26.图9为本发明开关磁阻电机的转子冲片齿与转子冲片齿之间最大气隙状态示意图。
27.图10为本发明开关磁阻电机的的转子冲片齿与转子冲片齿分离状态示意图二。
28.1、定子；2、转子；3、定子冲片齿；4、转子冲片齿；5、圆角部。
具体实施方式
29.下面结合附图对本技术作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本技术进行进一步的说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本技术作出一些非本质的改进和调整。
30.参阅图1，传统的开关磁阻电机，其机体内的定子1’内圆面的定子冲片齿3’以及转子2’内圆面的转子冲片齿4’呈规则的矩形状槽齿，因而，当定子1’中心位置的转子2’旋转时，转子冲片齿4’的齿端与定子冲片齿3’的齿端之间的气隙均匀，但处于最大状态下，因此传统的开关磁阻电机虽具能够恒定输出功率，但过大的气隙将使磁阻大增，然后使励磁损耗增大，励磁电流也随之增大,开关磁阻电机的功率因数也会降低，最终其工作转矩也相对较小。
31.参阅图2-图10，在本实施例中提供了一种油梁式抽油机低速运转的超薄型开关磁阻电机，包括机体，所述机体内固定安装有定子1,定子1中心位置活动安装有转子2，定子1内圆表面具有定子冲片齿3，转子2的外圆表面设置有转子冲片齿4；
32.其中，所述定子冲片齿3以及转子冲片齿4皆为梯形凸极结构；并且当定子1中心位置的转子2旋转时，转子冲片齿4的齿端与定子冲片齿3的齿端切向呈渐变大气隙，使得电机磁路中的凸极比达到极限值。通过将定子1内圆表面的定子冲片齿3，以及转子2的外圆表面转子冲片齿4设计成梯形凸极结构，其能够实现转子2在定子1中心位置旋转过程中，两者
(定子冲片齿3与转子冲片齿4)从一开始相对面之间的气隙最小，向两者切向呈渐变大气隙转变，使电机磁路中的凸极比达到极限值，进而在改进了励磁电流和功率因数，保障了开关磁阻电机低速度、大转矩的使用效果，况且，因转子冲片齿4的齿端与定子冲片齿3的齿端切向呈渐变大气隙，也避免了两者之间气隙长期过小而谐波磁场增大，开关磁阻电机杂散损耗和噪声添加，进而最大转矩和启动转矩都减小的情况发生。
33.参阅图2-图10，本实施例中，所述定子冲片齿3呈环形均匀阵列方式设置在定子1的内环面。
34.本实施例中，所述定子冲片齿3与转子冲片齿4的齿数比为1-2∶1。定子1内圆面的定子冲片齿3较转子2外圆面的转子冲片齿4数量多，可以保障开关磁阻电机通电后机体内定子1对转子2的磁力驱动效果。
35.参阅图2-图10，本实施例中，所述转子冲片齿4包括齿端与齿根，齿端与齿根为一体连接，且相邻两个转子冲片齿4的齿根连接处形成圆角部5。通过将相邻两个转子冲片齿4的齿根连接处形成圆角部5，可以避免定子1在驱动转子2旋转过程中，相邻两个转子冲片齿4的齿根连接处因磁力拖曳，而呈线性局部受力，进而发生沿线性撕裂的情况，而将相邻两个转子冲片齿4的齿根连接处设计成圆角部5，则可以分散局部受力的情况，进而规避了上述问题，也提高了定子1的整体结构强度。
36.参阅图7，本实施例中，所述转子冲片齿4的齿端与定子冲片齿的齿端之间的最小气隙为0.15-0.25mm。
37.本实施例中，所述定子1和转子2皆由硅钢片叠加制成。硅钢片是一种含碳极低的硅铁软磁合金，一般含硅量为0.5～4.5％，可提高定子1和转子2的电阻率和最大磁导率，降低矫顽力、铁芯损耗(铁损)和磁时效，进而保障开关磁阻电机的转动效率。
38.参阅图2-图10，本实施例中，所述定子1的轴心线与转子2的轴心线相重合。
39.参阅图2-图10，本实施例中，所述定子1和转子2外表面均涂覆有散热涂层。散热涂层可为纳米散热涂料制成，可以有效提高定子1和转子2的表面散热效率，避免开关磁阻电机在持续工作过程中，开关磁阻电机的定子1和转子2因长期处于高温状态，导致其上线圈等部件因高温而损坏的情况发生，进而延长开关磁阻电机的使用寿命。
40.本发明，开关磁阻调速电机采用新型梯形凸极结构，在定子中心位置的转子旋转时，转子冲片齿的齿端与定子冲片齿的齿端切向呈渐变大气隙，使电机磁路中的凸极比达到极限值，保障了开关磁阻电机低速度、大转矩的使用效果，实现了电机直驱功能，省略了减速机和皮带的多重减速结构，简化了机械结构，提高了产品性能和可靠性，节能的性能更加突出。
41.本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情
况理解上述术语在本发明中的具体含义
43.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。