[发明专利]单相多极开关磁阻电机

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种电机，尤其是一种单相多极开关磁阻电机。

背景技术

开关磁阻电机分为多相开关磁阻电机和单相开关磁阻电机两种。多相开关磁阻电机具有效率高、起动力矩大等优点，然而由于多相开关磁阻电机每次只能开通一相，依次再开通各相，所以在单位时间内，只有一相输出电磁转矩，其余各相均处于闲置状态，从电机结构到控制电路都造成了极大的浪费。

此外，对于开关磁阻电机而言，如何消除磁极中的剩磁非常重要。目前多相开关磁阻电机都是采用线圈并接续流二级管的方式消除剩磁，然而续流二极管只能起到保护线圈的作用，无法有效的消除剩磁。剩磁对于单相开关磁阻电机的影响更大，如果剩磁不消除，单相开关磁阻电机将无法正常运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效消除磁极剩磁、成本低、结构简单的单相多极开关磁阻电机。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种单相多极开关磁阻电机，包括转子和定子，所述的定子包括定子磁极和励磁线圈，所述的转子包括转子铁芯和转子磁极，所述的转子磁极套设在转子铁芯上，所述的定子磁极位于转子磁极的外部，定子磁极和励磁线圈固设在电机外壳内，电机控制器的信号输入端接位置传感器，电机控制器的信号输出端通过振荡器与励磁线圈相连。

由上述技术方案可知，本发明只有一个励磁线圈，一个控制电路，只要线圈一通电，所有的磁极都产生电磁转矩，降低了成本，提高了效率。此外，本发明设置了振荡器，每当电源关断的瞬间，振荡器编发生欠阻尼衰减振荡，磁极铁芯的磁极方向也是随电流的改变而反复改变方向，并随着振荡电流的不断衰减，磁化强度逐渐衰弱，直至趋近于零，可以有效的消除了剩磁。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3、4、5为本发明的工作状态示意图；

图6为本发明的电路框图。

具体实施方式

一种单相多极开关磁阻电机，包括转子和定子，所述的定子包括定子磁极1和励磁线圈2，所述的转子包括转子铁芯3和转子磁极4，所述的转子磁极4套设在转子铁芯3上，所述的定子磁极1位于转子磁极4的外部，定子磁极1和励磁线圈2固设在电机外壳5内，电机控制器6的信号输入端接位置传感器，电机控制器6的信号输出端通过振荡器7与励磁线圈2相连，如图1所示。所述的励磁线圈2位于电机外壳5和转子铁芯3之间。所述的电机控制器6通过电子开关8与振荡器7相连，所述的振荡器7与励磁线圈2相连，所述的振荡器7为LC串联衰减振荡器。在LC串联衰减振荡过程中，励磁线圈2内通过的是交流电，而且是由强到弱逐渐衰减，最后趋近于零。

如图1所示，所述的转子磁极4包括均匀对称分布的第一、二、三、四转子磁极4a、4b、4c、4d，第一、二、三、四转子磁极4a、4b、4c、4d上分别设置位置传感器，所述的定子磁极1包括位置与第一、二、三、四转子磁极4a、4b、4c、4d相对应的第一、二、三、四定子磁极1a、1b、1c、1d，第一定子磁极1a上设置位置传感器，转子磁极4和定子磁极1之间有气隙。所述的位于第一定子磁极1a上的位置传感器与位于转子磁极4上的位置传感器相对应布置。

如图2所示，在装配时，首先将励磁线圈2嵌入电机外壳5的中间部位，再把两片定子磁极1分别嵌入励磁线圈2两侧的电机外壳5内，将转子铁芯3插入励磁线圈2的内孔，再分别把两片转子磁极4套设在转子铁芯3的两端，使转子磁极4和定子磁极1处于同一竖直平面上。

如图3、4、5、6所示，在工作时，电机控制器6通过位置传感器检测转子磁极4所在的位置，当检测到转子磁极4处于图3位置时，由于第一转子磁极4a靠近第一定子磁极1a，且远离第四定子磁极1d，此时电机控制器6控制电子开关8导通，励磁线圈2通电，根据磁阻最小原理，第一转子磁极4a便逆时针方向旋转；当检测到第一转子磁极4a转到和第一定子磁极1a对正时，如图4所示，电机控制器6将电子开关8关断，励磁线圈2断电，磁场消失，第一转子磁极4a依靠惯性继续逆时针方向旋转，当位置传感器检测到第一转子磁极4a转动到图5的位置时，电机控制器6使电子开关8导通，再给励磁线圈2通电，第一转子磁极4a便继续受力逆时针旋转，不断循环往复，这就是单相磁阻电机的工作原理。