[发明专利]双凸极电机的铁心转子

说明书

技术领域

本发明涉及双凸极电机，属于电机制造技术领域。

背景技术

电机是传动系统中必不可少的重要部分，性能优越的电机可以使整个传动系统有更广阔的应用前景。双凸极电机是一类比较独特的电机，其定子和转子都采用凸极结构。常见的双凸极电机包括开关磁阻电机、永磁型开关磁阻电机(亦称双凸极永磁电机)、永磁开关磁链电机(亦称磁通切换永磁电机)、混合励磁开关磁链电机以及磁链反转永磁电机等。还有一些其他形式或名称的双凸极电机。这类双凸极电机的共同点是均采用凸极式铁心转子(图1)。转子仅由硅钢片叠压而成，没有任何形式的绕组、永磁体、滑环等。凸极式铁心转子具有结构简单、牢固、容错能力强等优点。可以是内转子，也可以是外转子；可以是直齿形式，也可以是斜齿形式；相邻两个齿可以是等宽的(亦称周向均匀齿)，也可以是不等宽的(亦称周向大小齿)；转子齿的周向分布可以是均匀的，也可以是不均匀的。但是，传统凸极式铁心转子有一个共同点，就是任何一个齿在轴向都是均匀宽度的。

此类电机的双凸极结构使得输出转矩存在脉动分量，继而产生振动和噪声，导致电机运行恶化，进而影响整个系统的控制性能。转矩脉动过大时会严重影响电机的性能，甚至造成电机无法正常工作。因此，高性能电机必须尽可能地削弱转矩脉动。目前，通过对凸极式铁心转子进行斜齿、周向大小齿、齿的周向不均匀分布等设计手段来削弱转矩脉动，但同时往往也会降低有效转矩，或者影响转子的动平衡性能。

发明内容

本发明的目的是提出一种能有效削弱转矩脉动的双凸极电机的铁心转子。

本发明的双凸极电机的铁心转子，其凸极式铁心转子由轴向n段不同齿宽的硅钢片叠压而成，设n段齿宽分别为：β₁，β₂，...，β_n，且每一段齿宽所对应的轴向长度分别为：L₁，L₂，...，L_n，则各段的齿宽和长度满足：

Tt_ripple=ΣiLiΣnT(βn)=ΣiLiΣnΣkTnksin(kθ+θnk)=minL=ΣiLi]]>

其中，T_nk表示单位长度下齿宽β_n所对应下的转矩脉动的第k次谐波分量幅值；θ表示定转子之间相对位置；L表示电极铁心转子总的轴向长度；θ_nk表示单位长度下齿宽β_n所对应下的转矩脉动的第k次谐波分量相位角；T_{t_ripple}表示总的脉动转矩；min为最小值；