[实用新型]电动汽车用双转子开关磁阻电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种开关磁阻电机，尤其是一种电动汽车用双转子开关磁阻电机。

背景技术

目前随着环境及能源问题的加剧，电动汽车的研究开发得到广发重视，在目前蓄电池技术未得突破的背景下，电动汽车的电驱动系统成为其研究开发的重点。电动汽车对其电驱动系统的基本要求是高效、高转矩密度、高可靠性、低速大转矩和高速运行能力，同时要求低振动噪声和容错能力。目前得到应用的电动汽车电驱动系统主要为感应电机系统、永磁无刷直流电机系统、永磁同步电机系统和开关磁阻电动机系统，不同的电驱动系统具有不同的性能优势，都只是部分满足电动汽车的上述要求。

开关磁阻电机转子为凸极铁心结构，其上既没有绕组也没有永磁体，而定子铁心也为凸极结构，其中分布有多相集中绕组，各相绕组间在空间上彼此独立，因此该种电机具有结构简单、运行可靠及容错能力强的优势，而得到一定程度的普及应用，但该种电机依靠定子各相绕组顺序通电产生磁场并吸引转子铁心磁极而产生驱动力，因而其运行效率、转矩密度与其他各种电动汽车驱动电机相比并不占有，而其振动噪声却最高；开关磁阻电机在低速时采用斩波控制方式、高速时采用角度控制方式(APC方式)，而具有一定的低速大转矩及高速运行能力，但这一低速大转矩和高速运行能力远不能满足电动汽车等驱动领域的要求，并且当高速角度控制时具有更高的振动和噪声；再者，该种电机多相定子绕组中一相回路发生故障而剩余几相可以继续运行，因而具有容错能力，但运行性能大大降低，振动噪声极大。可以看出目前的开关磁阻电机同其他几种驱动电机类似，只是部分满足电动汽车驱动的性能要求。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种电动汽车用双转子开关磁阻电机，该电机结构简单，运行效率高，噪声低，能够满足电动汽车对驱动系统的全部性能要求。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种电动汽车用双转子开关磁阻电机，包括外转子、中间定子和内转子，所述中间定子设置于内、外转子中间，内、外转子在机械上固定在一起，同步旋转，形成一个固定的机械输出轴。

所述内、外转子都是凸极铁心结构，其上既没有绕组也没有永磁体，且内、外转子极数相同。

所述中间定子包括定子铁心和定子绕组，定子铁心为圆柱形结构，在其内、外周上分别开有均匀分布的齿槽，内、外周齿槽数相同，内、外周齿槽中分别放置相数相同的定子多相集中定子绕组。

所述中间定子内、外周绕组串联在一起，采用一套逆变器施加全部电源电压，或者将整个电源电压分成两部分，加到两套逆变器中，分别供电中间定子内、外绕组。

所述中间定子内、外周对应齿中心线不在同一条直线上；所述内、外转子对应齿中心线不在同一条直线上。

所述中间定子中只有径向的主磁场，定子轭部圆周方向没有主磁场，磁场路径由定子外齿沿径向穿过定子轭部到达定子内齿。

本双转子开关磁阻电机由外转子、中间定子及内转子构成，内、外转子在机械上固定在一起同步旋转，即该双转子电机只有一个机械输出轴。

外转子相当于普通外转子开关磁阻电机的转子，内转子相当于普通内转子开关磁阻电机的转子，都是凸极铁心结构，其上既没有绕组也没有永磁体，且内、外转子极数相同。

中间定子由定子铁心和定子绕组构成。定子铁心为圆柱形结构，在其内、外周分别开有均匀分布的齿槽，内、外周齿槽数相同，内、外周齿槽中分别放置相数相同的多相集中绕组。

外转子和定子外周绕组组成一台普通的外转子开关磁阻电机，满足通常开关磁阻电机的相数、定转子极数配合；内转子和定子内周绕组组成一台内转子开关磁阻电机，满足通常开关磁阻电机的相数、定转子极数配合。定子内、外周绕组可以单独供电运行，也可以彼此相绕组串联在一起同时供电运行。

本双转子开关磁阻电机相当于在一台外转子开关磁阻电机的内部加装了一台内转子开关磁阻电机，因此提高了电机的转矩/体积密度。