专利名称：半导体换流低速磁阻电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低速电动机，特别适用于食品加工、化工、建材、家电等行业中需要低速大力矩驱动与搅拌的场合。
为了得到低速大力矩，以往最常用的是采用齿轮减速装置，这样不仅使整个系统的结构、制造工艺复杂化，增加了体积和重量，而且由于齿轮的齿隙、齿形加工、磨损等因素的影响，使整个系统的精度和可靠性降低，转速不稳定，噪声大且效率低。另外也有采用传统的电磁减速式电动机，这种电动机定子采用交流分布绕组，制造工艺复杂，耗铜多，成本高，且力能指标不高。
本实用新型的目的是提供一种结构简单，制造方便，成本低，运行安全可靠，转速范围宽，力矩大的半导体换流低速磁阻电动机。
本实用新型的技术解决方案是电动机包括凸极式定子铁心，隐极式转子铁心，转子无绕组，每个定子凸极上具有若干个小齿，设转子齿总数为Z2，定子凸极小齿总数为Z1，则定、转子齿数满足Z1＝Z2±Pυ，(Pυ为气隙磁导最大值出现次数)，在定子凸极上分别套置有集中线圈，将空间处于磁场相对位置的Pυ个线圈顺极性串联又串接一只二极管成为一个线圈组，电动机的每一相绕组是由空间相差180°电角度的两个线圈组并联，其中的二个二极管为反并构成。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1是本实用新型一种定、转子铁心示意图；图2是图1电机绕组构成示意图；图3是单相运行时绕组接线图；图4是电机工作原理图。
图1所示实例，半导体换流低速磁阻电动机气隙磁导最大值出现次数Pυ＝2，定子铁心I具有12个凸极，隐极式转子铁心II无绕组，其齿数Z2＝34，则定子凸极小齿总数Z1＝Z2+Pυ＝36，每个凸极上具有3个小齿IV，各凸极上分别套置有集中线圈III，(图中仅画出#1线圈)，将空间处于磁场相对位置的2个线圈顺极性串联又串接一只二极管组成一个线圈组，该电机在空间360°电角度内分别有#1、#7线圈与二极管D1、#2、#8线圈与二极管D3，#3、#9线圈和二极管D5，#4、#10线圈与二极管D2，#5、#11线圈与二极管D4，#6、#12线圈与二极管D6组成六个线圈组，见图2所示，将空间相差180°电角度的两个线圈组并联，其中的二个二极管反并就构成了电机的一相绕组。三相绕组可以接成Y或△接法，接三相电源而成为三相电机，也可以如图3所示，将两相绕组串联后接电源，另一相绕组经电容分相后接电源成为单相电机。
本实用新型电动机是靠磁阻性质的电磁转矩驱动运转的，其工作原理参照图4，为简单起见，设定子12个凸极，每个凸极上小齿为1，即定子齿数Z1＝12，转子齿数Z2＝10(或14)，其中Pυ＝2。工作时，定子三相绕组接三相对称交流电源，若图4a)所示时刻二极管D1、D3导通，#1、#7及#2、#8线圈通电，产生磁场，由于定子1齿和7齿与转子齿不对准，磁场发生扭曲，转子要趋向磁阻最小的状态，故产生电磁转矩驱动转子按图示方向转动(当转子14个齿时转向与图示方向相反)；当转子转过60°电角度到图4b)位置时，D3断开，D1、D6导通，#1、#7和#12、#6线圈通电，产生磁场和电磁转矩使得转子继续按图示方向转动，依此类推。一个周期内二极管的导通次序为D1D3-D1D6-D6D4-D4D2-D2D5-D5D3，每经过60°电角度有一只二极管换流，每只管子持续导通120°电角度。因而，本电动机是通过与定子绕组直接相连的二极管的开关作用，使各相绕组按一定次序依次接通电源，产生旋转磁场和方向恒定的电磁转矩，实现电机的连续运转。
本实用新型的电动机可以是转子为内转子或外转子的旋转电机，也可以展开成直线运动的直线电机。
综上所述，本实用新型的半导体换流低速磁阻电动机转子无绕组，定子采用集中绕组，用二极管实现绕组电流的导通和关断，其结构非常简单，制造、使用都很方便，运行安全可靠，成本低，体积小，试验表明，该电动机的转速可以从每分钟几转到几百转，转矩从几个牛米到几百个牛米，其转速范围宽，力矩大，起动电流小，且起动、制动和反转的时间短，适于频繁起动、制动和正反转工作，单相电源下运行时功率因数可达1.0。没有高速转动和容易磨损的部分，运转平稳，噪声低；应用于食品加工业，可完全避免了由于齿轮箱润滑油泄漏造成的对食品的污染，是一种环保型电机。
权利要求1.半导体换流低速磁阻电动机，其特征在于它包括凸极式定子铁心[I]、隐极式转子铁心[II]，转子无绕组，每个定子凸极上具有若干个小齿[IV]，设转子齿总数为Z2，定子凸极小齿总数为Z1，则定、转子齿数满足Z1＝Z2±Pυ，(Pυ为气隙磁导最大值出现次数)，在定子凸极上分别套置有集中线圈[III]，将空间处于磁场相对位置的Pυ个线圈顺极性串联又串接一只二极管成为一个线圈组，该电动机的每一相绕组是由空间相差180°电角度的两个线圈组并联，其中的二个二极管为反并构成。
2.按权利要求1所述的半导体换流低速磁阻电动机，其特征在于电机是转子为内转子或外转子的旋转电机，或者展开成为直线运动的直线电机。
3.按权利要求1所述的半导体换流低速磁阻电动机，其特征在于该电机为接三相交流电源的三相电机，或为接单相交流电源的单相电机，当为单相电机时，将三相绕组中的两相绕组串联后接电源，另一相绕组经电容分相后接电源。
专利摘要半导体换流低速磁阻电动机包括凸极式定子铁心,隐极式转子铁心,转子无绕组,定子凸极有小齿,小齿总数Z
文档编号H02K41/03GK2364620SQ99203620
公开日2000年2月16日 申请日期1999年2月12日 优先权日1999年2月12日
发明者陈永校, 史涔溦, 吴建华, 林瑞光 申请人:浙江大学