[发明专利]一种高磁阻转矩低速大转矩电机

权利要求书

1.一种高磁阻转矩低速大转矩电机，包括机壳(1)、定子(2)、转子(3)、前端盖(4)、后端盖(5)、轴肩(6)和轴承(7)，所述定子(2)与所述机壳(1)固连，所述前端盖(4)和所述后端盖(5)分别置于所述机壳(1)两侧且固定在机壳(1)上，所述转子(3)内置于定子(2)的内圆空腔内，转子(3)固定在所述轴肩(6)上，前端盖(4)与轴肩(6)间放置轴承(7)，后端盖(5)与轴肩(6)间放置轴承(7)，其特征在于：所述定子(2)包括定子铁心(21)和绕组(22)，所述定子铁心(21)包含定子磁轭(211)和定子磁极(212)，所述定子磁极(212)包括一级阶梯齿(2121)和二级阶梯齿(2122)，二级阶梯齿(2122)的外端连接定子磁轭(211)的内侧，二级阶梯齿(2122)的内端为一级阶梯齿(2121)；所述绕组(22)置于定子磁极(212)间的定子槽(213)中。

2.根据权利要求1所述的高磁阻转矩低速大转矩电机，其特征在于：所述二级阶梯齿(2122)极弧角β_s2大于所述一级阶梯齿(2121)极弧角β_s1，一级阶梯齿(2121)的齿高为h；所述一级阶梯齿(2121)极弧角β_s1、二级阶梯齿(2122)极弧角β_s2和一级阶梯齿(2121)齿高h的确定方法是：

1)一级阶梯齿(2121)极弧角β_s1满足公式：min(β_s1，β_r)≥2π/mN_r和β_s1+β_r≤2π/N_r，其中β_r为转子极弧角，m为电机相数，N_r为转子极数；将一级阶梯齿(2121)极弧角β_s1确定为根据上述公式所求解出的取值范围的最小值；

2)一级阶梯齿(2121)极弧角β_s1确定之后，将一级阶梯齿(2121)齿高h固定为10δ，δ为电机气隙长度，运用有限元分析软件，参数化分析二级阶梯齿(2122)极弧角β_s2，以电机转矩常数和峰值电流倍数为参考指标，综合考虑由于定子槽(213)槽面积的减小对电机发热的影响，确定二级阶梯齿(2122)极弧角β_s2的取值；

3)一级阶梯齿(2121)极弧角β_s1，二级阶梯齿(2122)极弧角β_s2的取值确定之后，运用有限元分析软件，参数化分析一级阶梯齿(2121)齿高h，以电机转矩常数和峰值电流倍数为参考指标，确定一级阶梯齿(2121)齿高h的取值。

3.根据权利要求1或2所述的高磁阻转矩低速大转矩电机，其特征在于：所述定子(2)还包括槽楔(23)，所述槽楔(23)置于定子槽(213)内。

4.根据权利要求3所述的高磁阻转矩低速大转矩电机，其特征在于：所述定子磁极(212)还包括极靴(2123)，极靴(2123)凸出于一级阶梯齿(2121)的内端的两侧，槽楔(23)与极靴(2123)相贴合。

5.根据权利要求1所述的高磁阻转矩低速大转矩电机，其特征在于：所述极靴(2123)的尺寸包括靴肩高度h₁、靴身高度h₂和伸出长度l，极靴(2123)尺寸的选取方法为：将极靴(2123)尺寸在以下范围内初步选取，h₁＝1～1.5mm，h₂＝1.5～2.5mm，l＝1.5～2mm，再利用有限元分析软件，以电机输出转矩和转矩脉动为参考指标，确定极靴参数。