[发明专利]一种级联式轴向励磁开关磁阻电机

说明书

本发明提供一种级联式轴向励磁开关磁阻电机，涉及电机技术领域。转子设若干条状的转子硅钢片叠合体，长度方向与转子轴的轴线方向一致，转子硅钢片叠合体设有凸起部沿转子轴的直径方向伸展，定子与凸起部相对应位置连接有环形定子线圈。本发明解决了现有技术中开关磁阻电机在运转过程中转矩脉动大使壳体产生径向形变进而产生噪声的技术问题。本发明有益效果为：轴向励磁受力沿圆周均匀分布，降低扭矩脉动，定子壳体不形变，降低运行振动和噪音。磁力线穿过气隙部分平行于转子轴励磁效率高。定子线圈数量少，制造工艺简单，节约了成本，提高了生产效率。通过定子和转子的不同组合，就能获得不同相的电机，实用方便。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其是涉及一种励磁开关磁阻电机结构。

背景技术

开关磁阻电机因为结构简单坚固，调速范围宽，调速性能优异，且在整个调速范围内都具有较高效率，所以被广泛使用。由于开关磁阻电机传统结构的极对数少，而且输出扭矩与角度为非线性关系，因此在运转过程中转矩脉动较大。在绕组通电对转子进行吸引时，通电定子极对会承受很高的径向力，会使壳体产生轻微的径向形变，形变在绕组断电时又会弹性恢复。电机运行过程中由于在不停的进行绕组通、断电工作，壳体就会产生相应的形变、恢复振动，进而产生噪声。针对开关磁阻电机的转矩脉动大产生噪声大的缺点，已经有许多技术改进。中国专利授权公告号CN2857322Y，授权公告日2007年1月10日，名称为“降低噪音和转矩脉动的开关磁阻电动机”的实用新型专利，就是其中的一种技术方案。它由多层级联同轴安排的多个的单相开关磁阻电动机构成，各个层的开关磁阻电动机在轴向上依次上下间隔开安装，单相电动机的转子有相同的磁极数和实质上相同的结构，全部转子同轴地安装在同一个转动轴上，各层单相电动机的定子磁极与转子有相同的磁极数，定子结构都相同并且围绕各自对应的转子同心地安排，开关磁阻电动机的相邻相的定子、转子磁极径向中心线相交的交角在空间上总共相互错开总相数分之一个转子极距，总相数为构成所述开关磁阻电动机的所述多个单相开关磁阻电动机的总数。该结构提出了一种由多层级联同轴安排的多个的单相开关磁阻电机结构，但是仍然是径向（垂直于转子轴）的励磁方法，所以，只能分散转子磁极与定子磁极对应产生的径向拉力。对降低由于定子磁轭形变造成的噪音效果有限。

发明内容

为了解决现有技术中开关磁阻电机在运转过程中转矩脉动大使壳体产生径向形变进而产生噪声的技术问题，本发明提供一种定子与壳体不会产生形变，降低运行振动和噪音的级联式轴向励磁开关磁阻电机。

本发明的技术方案是：一种级联式轴向励磁开关磁阻电机，它包括定子和插入定子的转子，转子包括转子轴和若干条状的转子硅钢片叠合体，转子硅钢片叠合体长度方向与转子轴的轴线方向一致，转子硅钢片叠合体设有若干凸起部，凸起部沿转子轴的直径方向伸展，定子与凸起部相对应位置连接有定子线圈，定子线圈为环形，定子线圈的圆心落在转子轴的轴线上。电机轴向励磁受力，避免壳体产生径向形变振动，降低运行振动和噪音。绕组数量少，工艺简单，制造成本低。

作为优选，定子包括若干个定子单元，定子单元数量与每条转子硅钢片叠合体的凸起部数量相等；增加相数只需要增加定子单元，方便组合成不同相的电机，既实用方便又节约制造成本。

作为优选，转子轴设有转子槽，转子槽贯通转子轴端面，转子硅钢片叠合体与转子槽卡接；不同的转子轴与转子硅钢片叠合体搭配，组合成多种相、极的电机转子，通用性好。

作为优选，定子单元包括圆筒状的壳体、U状的定子硅钢片叠合体和环形的定子硅钢片卡环，定子硅钢片卡环嵌入壳体端面且与定子硅钢片叠合体侧壁卡接；装配工艺简单，减少劳动强度。

作为优选，凸起部嵌入定子硅钢片叠合体，凸起部的侧面与定子硅钢片叠合体形成气隙；磁力线穿过气隙的部分平行于轴向，励磁效率高，涡流小，转子和定子受力沿圆周分布，受力均匀，降低扭矩脉动。

作为优选，定子线圈与定子硅钢片叠合体卡接；无需进行繁琐的绕组镶槽工艺，提高生产效率。