[发明专利]一种模块化混合励磁开关磁阻电机

说明书

本发明一种模块化混合励磁开关磁阻电机，外定子由沿圆周均匀分布的轴向截面呈C形的N_s个相同的C形定子分块组成，C形定子分块的轴向两侧壁形成两个定子齿，两个定子齿上绕有绕组，C形定子分块的C形开口沿径向朝内，C形开口形成一个定子槽；内转子由沿圆周均匀分布的轴向截面呈C形的N_r个相同的C形转子分块组成，C形转子分块的轴向两侧壁形成两个转子齿，C形转子分块的C形开口沿径向朝外，C形转子分块的C形开口形成一个转子槽；在每个C形转子分块的C形开口中固定嵌有一块永磁体，每个永磁体都是轴向充磁且所有的永磁体充磁方向一致；采用模块化结构，各个磁回路相互独立，完全隔离，容错性能好。

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体为一种混合励磁开关磁阻电机。

背景技术

传统的开关磁阻电机定转子上都没有永磁体，结构简单，可靠性高，但同时由于没有永磁体，在相同的电机大小的情况下，电机的功率密度更低，在励磁功率相同的情况下，转矩更小。为了克服传统的开关磁阻电机的缺点，在电机中加入永磁体能够提高电机的功率密度。例如中国专利公开号为CN104935095A、名称为“一种U形定子混合励磁开关磁阻电机”文献中公开了一种U形定子混合励磁开关磁阻电机，该电机由若干U形定子块组成模块化定子，每个U形定子块的两个定子齿上均缠绕励磁绕组，每个U形定子块的内侧通过设置一个永磁体增加电机的功率密度。中国专利公开号为CN2081432Y、名称为“混合励磁开关磁阻电机”文献中公开了一种电磁与永磁混合励磁的开关磁阻电机，该电机在每个宽槽中都镶有永磁体，提高了电机的性能体积比和性能重量比。以上公开的电机结构，虽然能在一定程度上增大电机的功率密度，但不足之处在于都是将永磁体嵌在定子槽内，相对地就减小了定子绕组的布置空间，使得结构复杂。

发明内容

本发明的目的是为解决现有混合励磁开关磁阻电机存在的问题，提出一种新的模块化混合励磁开关磁阻电机，在未减小定子绕组空间的情况下还能增大开关磁阻电机的功率密度。

为了实现上述目的，本发明提出的一种模块化混合励磁开关磁阻电机具体采用如下方案：转轴外同轴固定套有内转子，内转子外同轴套外定子，外定子由沿圆周均匀分布的轴向截面呈C形的N_s个相同的C形定子分块组成，C形定子分块的轴向两侧壁形成两个定子齿，两个定子齿上绕有绕组，C形定子分块的C形开口沿径向朝内，C形开口形成一个定子槽；内转子由沿圆周均匀分布的轴向截面呈C形的N_r个相同的C形转子分块组成，C形转子分块的轴向两侧壁形成两个转子齿，C形转子分块的C形开口沿径向朝外，C形转子分块的C形开口形成一个转子槽；在每个C形转子分块的C形开口中固定嵌有一块永磁体，每个永磁体都是轴向充磁且所有的永磁体充磁方向一致。

进一步地，C形转子分块在轴向上的长度等于C形定子分块在轴向上的长度，转子齿与定子齿在轴向上的长度相等，转子槽和定子槽在轴向上的槽长相等。

进一步地，每块永磁体都是长方体结构，其轴向长度大于转子槽的轴向长度，径向长度小于或者等于转子槽的径向长度，每个永磁体在其中心圆周的切向方向上的厚度与C形转子分块在切向方向上的厚度相同。

本发明的有益效果是：

1、本发明将永磁体置放在内转子的C形槽内，转子上没有绕组，不影响定子绕组布置，不占用绕组空间，不会减小绕组空间，布置方式灵活。

2、本发明不仅拥有普通开关磁阻电机所具有的励磁绕组产生的磁回路，同时叠加了永磁体产生的磁回路，磁密更高，在相同的励磁功率下，可产生更大的转矩。

3、本发明中的外定子和内转子都是C形分块结构，采用模块化结构，各个磁回路相互独立，完全隔离，电机容错性能好。

4、本发明中的外定子和内转子都是C形分块结构，采用模块化结构，各个磁回路相互独立，完全隔离，电机容错性能好。