[发明专利]一种电励磁磁通切换两相方波电机

权利要求书

1.一种电励磁磁通切换两相方波电机，其特征在于，包括次级转子(5)、环绕所述次级转子(5)的电枢(3)，电枢(3)内设有8个等间距的电枢凸齿(4)，相邻两个电枢凸齿(4)所形成的8个电枢凹槽(2)中：4个相间的电枢凹槽(2)内放置有用于产生励磁磁场的励磁绕组，另外4个电枢凹槽(2)放置有A相、B相驱动绕组，且A相驱动绕组和B相驱动绕组分别相对放置，每个电枢凹槽(2)放置一个励磁绕组或一个驱动绕组，从而使得励磁绕组与驱动绕组交错放置；

电枢(3)的8个电枢凸齿(4)中每个电枢凸齿(4)端部仅有一侧设有突出(1)，且每个电枢凸齿(4)的突出(1)均设置在面向驱动绕组的一侧；次级转子(5)上沿圆周方向设有2n+1个转子凸齿，相邻转子凸齿之间形成转子凹槽(6)，使得电枢(3)与次级转子(5)的齿数比为8:(2n+1)，其中n＝1，2，3……的自然数。

2.根据权利要求1所述的一种电励磁磁通切换两相方波电机，其特征在于，作为发电机运行时，在励磁绕组中通入直流电流，电流会建立励磁磁场；次级转子(5)转动时，基于磁阻的变化，穿过A相、B相驱动绕组的磁通会切换路径从而引起通过A相、B相驱动绕组的磁链变化，因此在该电机的A相、B相驱动绕组两端会因感应而得到相位差为90的方波反电动势；

在电枢(3)与次级转子(5)齿数配比为8:(2n+1)时，电枢(3)各相关电量的变化频率为次级转子(5)位置变化频率的2n+1倍；

通过改变次级转子(5)旋转方向改变输出两相反电势的先后顺序，即若次级转子(5)正转时A相驱动绕组输出反电势超前B相驱动绕组反电势90度相位，则次级转子(5)反转时A相驱动绕组落后B相驱动绕组90度；

其中：电枢(3)各相关电量是指电枢绕组的反电动势、电流、磁链。

3.根据权利要求1所述的一种电励磁磁通切换两相方波电机，其特征在于，作为电动机运行时，需安装检测位置的霍尔传感器或者编码器，根据位置在A相、B相驱动绕组中通入与反电动势同相位的驱动电流；

或者采用无传感器算法，来检测次级转子(5)位置，以便在A相、B相驱动绕组通入与反电动势相位相同的驱动电流；

在该驱动电流作用下，A相、B相驱动绕组组合产生的运动磁场，引起磁通切换路径，磁阻转子跟踪磁通切换的速度，进行运转，可得到同步转速；电磁转矩驱动次级转子(5)旋转带动负载，通过改变通入的A相、B相驱动绕组电流的相序改变次级转子(5)的转动方向，即若A相驱动绕组电流超前B相驱动绕组电流时，电机顺时针转，反之B相驱动绕组电流超前A相驱动绕组电流时，电机逆时针转动；

通过改变通入次级转子(5)的电流大小和频率改变次级转子(5)转动的速度，在电枢(3)与次级转子(5)齿数配比为8:(2n+1)时，电枢(3)各相关电量的变化频率为次级转子(5)位置变化频率的2n+1倍；

其中：无传感器算法是指通过检测反电动势波形来识别转子位置的控制算法，电枢(3)各相关电量是电枢绕组的反电动势、电流、磁链。

4.根据权利要求2或者3中所述的一种电励磁磁通切换两相方波电机，其特征在于，所述次级转子(5)上齿槽宽度比为1:1。

5.根据权利要求2或者3中所述的一种电励磁磁通切换两相方波电机，其特征在于，所述电枢(3)和次级转子(5)之间的气隙厚度沿圆周均匀一致。

6.根据权利要求2或者3中所述的一种电励磁磁通切换两相方波电机，其特征在于，所述次级转子(5)和电枢(3)均由硅钢薄片叠压而成。

7.根据权利要求2或者3中所述的一种电励磁磁通切换两相方波电机，其特征在于，所述电枢(3)上设有8个用于标记电枢凹槽(2)的标记槽(8)。