專利名稱:一種轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,尤其為一種全新結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù):
現(xiàn)在的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)采用雙凸極結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)子僅由硅鋼片疊壓而成,既無(wú)繞組也不用永磁體,定子各極上繞有勵(lì)磁繞組,通過(guò)向定子勵(lì)磁繞組依次通入激勵(lì)電流,使定子凸極與轉(zhuǎn)子凸極相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩?,F(xiàn)在的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),其定子凸極和轉(zhuǎn)子凸極磁路沿電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的徑向布置。開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)工作原理遵循“磁阻最小原理”,通電后,磁路有向磁阻最小路徑變化的趨勢(shì)。當(dāng)轉(zhuǎn)子凸極與定子凸極錯(cuò)位時(shí),氣隙大、磁阻也大;一旦定子勵(lì)磁繞組通電,就會(huì)形成對(duì)轉(zhuǎn)子凸極的磁拉力,使氣隙變小、磁路磁阻也變小。與此同時(shí)用電子開(kāi)關(guān)按一定邏輯關(guān)系切換定子勵(lì)磁繞組的通電相序,即可形成連續(xù)旋轉(zhuǎn)的力矩。由于此結(jié)構(gòu)開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上既沒(méi)有勵(lì)磁繞組,也沒(méi)有永磁體,因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠。 但正是由于定子凸極和轉(zhuǎn)子凸極均沿電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸徑向布置,使得定子與轉(zhuǎn)子相互作用所形成的磁回路較長(zhǎng),磁損耗較大,另外,定子和轉(zhuǎn)子的凸極數(shù)量受到電動(dòng)機(jī)體積和外徑等限制,難以進(jìn)一步提高電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制精度,同時(shí)仍難以擺脫開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和噪聲。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種定子凸極與轉(zhuǎn)子凸極沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向設(shè)置的新型轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型給出一種轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)技術(shù)方案,該開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成包括有轉(zhuǎn)子、定子、激勵(lì)控制電源,該開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)定子由電動(dòng)機(jī)殼體與偶數(shù)個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件構(gòu)成,所述繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件由鐵芯及勵(lì)磁線圈構(gòu)成,繞有勵(lì)磁線圈的鐵芯的兩端設(shè)置有兩個(gè)凸極,偶數(shù)個(gè)帶有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件沿電動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)壁環(huán)狀均衡設(shè)置,這些繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件彼此之間呈磁隔離狀態(tài),且每個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的兩個(gè)磁凸極呈軸向設(shè)置,該電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)動(dòng)軸與偶數(shù)個(gè)條狀雙凸極鐵芯構(gòu)成,偶數(shù)個(gè)條狀雙凸極鐵芯沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸徑向均衡設(shè)置,每個(gè)條狀雙凸極鐵芯兩端的兩個(gè)凸極呈軸向設(shè)置,定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的磁凸極與轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯的凸極之間相對(duì)設(shè)置并留有氣隙,以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸,兩個(gè)軸對(duì)稱位置上的定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)后作為一相接入激勵(lì)控制電源。附圖1給出了本技術(shù)方案定子上單個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件與轉(zhuǎn)子上單個(gè)條狀雙凸極鐵芯之間的位置關(guān)系,當(dāng)定子的兩個(gè)凸極因電激勵(lì)而形成兩個(gè)磁極時(shí),磁力線會(huì)從定子一個(gè)凸極出發(fā),經(jīng)極小氣隙進(jìn)入轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯的一個(gè)凸極,再?gòu)霓D(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯的另一個(gè)凸極穿過(guò)極小氣隙回到定子的另一個(gè)凸極,形成一個(gè)相對(duì)比較短的閉合磁回路。激勵(lì)控制電源按時(shí)序順序循環(huán)地向定子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件某一相勵(lì)磁線圈提供正向電流,使該相線的兩個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的磁凸極上產(chǎn)生磁場(chǎng),位于軸對(duì)稱位置的磁凸極能迅速吸合距離最近轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯的凸極,形成磁力扭矩,此時(shí),繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的兩個(gè)軸向設(shè)置磁凸極經(jīng)轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯上兩個(gè)軸向設(shè)置的凸極形成最短磁回路,即磁力線從繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的一個(gè)磁凸極經(jīng)氣隙進(jìn)入轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯上的一個(gè)凸極,再由轉(zhuǎn)子該條狀雙凸極鐵芯的另一個(gè)軸向凸極經(jīng)氣隙回到繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的另一個(gè)磁凸極,磁力線的方向是軸向繞行的,此磁力矩使得轉(zhuǎn)子上條狀雙凸極鐵芯凸極徑向中心線與定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的磁凸極徑向中心線重合,此刻電源改變定子這一相繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的激勵(lì)電流為零,與此同時(shí),激勵(lì)控制電源依時(shí)序向另一相繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的勵(lì)磁線圈提供正向電流,新得電相的定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的磁凸極則會(huì)吸引最靠近的轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯凸極,進(jìn)而使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)位移。此過(guò)程循環(huán)下去,激勵(lì)控制電源所提供的激勵(lì)電流,以磁力矩的方式,推動(dòng)轉(zhuǎn)子持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。附圖2、3中給出的是定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件數(shù)量為八個(gè),定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的磁凸極共有8X 2個(gè),轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯數(shù)量為六個(gè),轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯的凸極共有6X2個(gè)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件磁凸極和轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯的凸極都是沿電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向設(shè)置的。上述轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)技術(shù)方案中,所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上的條狀雙凸極鐵芯彼此之間呈磁隔離狀態(tài)。轉(zhuǎn)子上的條狀雙凸極鐵芯彼此磁隔離一方面能縮短各個(gè)條狀雙凸極鐵芯與定子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件所構(gòu)成的磁回路;另一方面能消除定子上不同的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件之間的相互干擾和減少漏磁。在上述轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)技術(shù)方案基礎(chǔ)之上,使所述定子與所述轉(zhuǎn)子構(gòu)成一個(gè)電動(dòng)機(jī)單體,再將兩個(gè)以上這樣的電動(dòng)機(jī)單體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向連接,且不同電動(dòng)機(jī)單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件空間位置完全相同,即不同電動(dòng)機(jī)單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極徑向中心線重合,即不同單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)角為零度,而不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯凸極徑向中心線之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸依次同方向的旋轉(zhuǎn)角度為零度至三十度。當(dāng)不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子凸極徑向中心線之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)角度為零度時(shí),由此電動(dòng)機(jī)單體組合而成電動(dòng)機(jī)的功率輸出能成倍增加,而不需要增加電動(dòng)機(jī)的外徑,只需要加長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的軸向尺度。當(dāng)不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子凸極徑向中心線之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸存在著不為零度的旋轉(zhuǎn)角度時(shí),即不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子凸極徑向中心線之間依次按相等的旋轉(zhuǎn)角度α設(shè)置,能相對(duì)地縮短轉(zhuǎn)動(dòng)軸每一次受磁力矩作用的移動(dòng)步長(zhǎng),即此組合式結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的步距角α為三分之一單體電動(dòng)機(jī)的步距角,此處的α角度大小與電動(dòng)機(jī)定子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件數(shù)量和轉(zhuǎn)子上條狀雙凸極鐵芯數(shù)量以及構(gòu)成此種組合式電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)單體數(shù)量相關(guān)。附圖 4給出了一種組合式電動(dòng)機(jī)的立體圖,附圖4中各電動(dòng)機(jī)單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件數(shù)量為八個(gè),定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的磁凸極共有8X 2個(gè),各電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯數(shù)量為六個(gè),轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯的凸極共有6X2個(gè)。此組合式結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的步距角α為三分之一單體電動(dòng)機(jī)的步距角,α為5度,從而可獲得傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)在徑向增加較多數(shù)量定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件和較多轉(zhuǎn)子凸極數(shù)量才能達(dá)到的運(yùn)轉(zhuǎn)效果,這樣可以大大簡(jiǎn)化電動(dòng)機(jī)的制造成本,顯著抑制了轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和噪聲,使調(diào)速性能更好,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),同時(shí)節(jié)省能源,環(huán)保,發(fā)熱低,加大了輸出功率還為電動(dòng)機(jī)精密控制角度提供了基礎(chǔ)。上述轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)技術(shù)方案中,所述定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件數(shù)量為6個(gè)或8個(gè)或10個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)或18個(gè),與上述定子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件擇一選定數(shù)量一一對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯數(shù)量為4個(gè)或6個(gè)或 8個(gè)或10個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)。上述定子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組數(shù)量與轉(zhuǎn)子上條狀雙凸極鐵芯數(shù)量的七種組合結(jié)構(gòu),相應(yīng)地形成了開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)不同的步距角為30 度、15 度、9 度、6 度、4. 28 度、3. 21 度、2. 5 度。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型給出另一種轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)技術(shù)方案, 該開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成包括有轉(zhuǎn)子、定子、激勵(lì)控制電源,該電動(dòng)機(jī)的定子由電動(dòng)機(jī)殼體與偶數(shù)個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件構(gòu)成,這些定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件沿電動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)壁環(huán)狀均衡設(shè)置,且這些定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件彼此之間呈磁隔離狀態(tài),該電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)動(dòng)軸與偶數(shù)個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件構(gòu)成,這些轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸徑向均衡設(shè)置,且彼此之間呈磁隔離狀態(tài),上述定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件和轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件由鐵芯及勵(lì)磁線圈構(gòu)成,繞有勵(lì)磁線圈的鐵芯的兩端設(shè)置有兩個(gè)凸極,每個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的兩個(gè)凸極呈軸向設(shè)置,且定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極和轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極相對(duì)設(shè)置,定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極與轉(zhuǎn)子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極之間留有氣隙,以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸, 軸對(duì)稱位置上的兩個(gè)定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)后作為一相接入激勵(lì)控制電源,轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸對(duì)稱位置上的兩個(gè)轉(zhuǎn)子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)后作為一相接入激勵(lì)控制電源。本技術(shù)方案給出的轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與附圖2和附圖3所示轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)相類似,區(qū)別僅在于轉(zhuǎn)子上條狀雙凸極鐵芯用繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件替換。在該技術(shù)方案電動(dòng)機(jī)中,定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件數(shù)量為八個(gè),共有8X2個(gè)磁凸極,轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件數(shù)量為六個(gè),共有6X2個(gè)磁凸極,以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸,軸對(duì)稱位置上的兩個(gè)定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)后作為一相接入激勵(lì)控制電源,共形成四相,轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸對(duì)稱位置上的兩個(gè)轉(zhuǎn)子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)后作為一相接入激勵(lì)控制電源,共形成三相。激勵(lì)控制電源按時(shí)序循環(huán)地為定子和轉(zhuǎn)子上的各相繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件勵(lì)磁線圈提供正向電流,使定子和轉(zhuǎn)子上各相繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的磁凸極上產(chǎn)生磁場(chǎng)。由于定子和轉(zhuǎn)子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的各個(gè)磁凸極呈軸向設(shè)置,同時(shí)控制激勵(lì)電流方向或控制勵(lì)磁線圈繞組方向,使定子磁凸極極性與轉(zhuǎn)子磁凸極極性相反,所以當(dāng)激勵(lì)控制電源向定子和轉(zhuǎn)子勵(lì)磁線圈通入正向電流時(shí),在定子和轉(zhuǎn)子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的磁凸極上所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向一致,相互加強(qiáng),形成具有氣隙的閉合磁回路,產(chǎn)生磁力轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度向磁力線拉直和最短磁路的方向偏轉(zhuǎn),此刻,激勵(lì)控制電源依時(shí)序向另外一相定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件勵(lì)磁線圈和另外一相轉(zhuǎn)子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件勵(lì)磁線圈提供正向電流, 得電轉(zhuǎn)子上的磁凸極則會(huì)被最靠近的得電定子上的磁凸極所吸引而旋轉(zhuǎn)位移,此過(guò)程循環(huán)下去,激勵(lì)控制電源所提供的激勵(lì)電流以磁力矩的方式,推動(dòng)轉(zhuǎn)子持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于定子和轉(zhuǎn)子都通入激勵(lì)電流,大大的增強(qiáng)了氣隙的磁場(chǎng)強(qiáng)度,輸出的轉(zhuǎn)矩得到了顯著提高。另外,激勵(lì)控制電源按時(shí)序?yàn)槎ㄗ雍娃D(zhuǎn)子上各兩相繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件勵(lì)磁線圈提供正向電流,可以抑制電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng),使得輸出轉(zhuǎn)矩更加平穩(wěn)過(guò)渡,同時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩也增加,另一方面對(duì)導(dǎo)通角的細(xì)分,可以細(xì)化定轉(zhuǎn)子步距角,相當(dāng)于步進(jìn)電機(jī)的角度細(xì)化,為電動(dòng)機(jī)的精確控制提供了基礎(chǔ)。在上述轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)技術(shù)方案基礎(chǔ)之上,使所述定子和所述轉(zhuǎn)子構(gòu)成一個(gè)電動(dòng)機(jī)單體,再將兩個(gè)以上這樣的電動(dòng)機(jī)單體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向連接,且使得不同電動(dòng)機(jī)單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件空間位置完全相同,即不同電動(dòng)機(jī)單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極徑向中心線在軸向重合,即不同單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)角為零度,而不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極徑向中心線之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸依次同方向旋轉(zhuǎn)角度為零度至三十度;或者使得不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件空間位置完全相同,即不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極徑向中心線在軸向重合,即不同單體轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)角為零度, 而不同電動(dòng)機(jī)單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極徑向中心線之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸依次同方向的旋轉(zhuǎn)角度為零度至三十度。本技術(shù)方案給出的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與附圖 4所示開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)相類似,區(qū)別僅在于轉(zhuǎn)子上條狀雙凸極鐵芯用繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件替換。激勵(lì)控制電源順序循環(huán)地向各電動(dòng)機(jī)單體定子上的四條相線和轉(zhuǎn)子上的三條相線供電,前層電動(dòng)機(jī)單體定子與轉(zhuǎn)子的初始位置如附圖3所示,中層電動(dòng)機(jī)單體中轉(zhuǎn)子初始位置與前層電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子初始位置之間存在有角度差α,而后層電動(dòng)機(jī)單體中轉(zhuǎn)子初始位置與中層電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子初始位置之間也存在有角度差α。每個(gè)電動(dòng)機(jī)單體各自均采取順序循環(huán)地向定子單相和轉(zhuǎn)子單相的供電方式,但不同電動(dòng)機(jī)單體定子上對(duì)應(yīng)相線 (即前層電動(dòng)機(jī)單體的第一相(A-E)1與中間層電動(dòng)機(jī)單體第一相(A-E)2與后層電動(dòng)機(jī)單體的第一相(A-E)3是對(duì)應(yīng)相線)供電時(shí)刻之間存在一個(gè)固定的時(shí)差,不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子上對(duì)應(yīng)相線(即前層電動(dòng)機(jī)單體的第一相(IIV)1與中間層電動(dòng)機(jī)單體的第一相(IIV)2與后層電動(dòng)機(jī)單體的第一相(IIV)3是對(duì)應(yīng)相線)供電時(shí)刻之間也存在一個(gè)固定的時(shí)差,不同電動(dòng)機(jī)單體定子和轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)相線供電時(shí)差與不同電動(dòng)機(jī)單體之間轉(zhuǎn)子徑向中心線的旋轉(zhuǎn)角度α相關(guān)聯(lián)。設(shè)置于三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體定子和轉(zhuǎn)子上的位置傳感器將定子轉(zhuǎn)子位置信號(hào)送至激勵(lì)控制電源,再由該激勵(lì)控制電源控制三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體定子和轉(zhuǎn)子各相線供電的起止時(shí)刻,進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。此電激勵(lì)及控制方法,使電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)、可靠,同時(shí)加大了功率輸出,還為電動(dòng)機(jī)的精密角度控制提供了基礎(chǔ)。這種細(xì)分步距角結(jié)合鄰近相同時(shí)供電的技術(shù)方案將為控制精度要求高,程控性優(yōu)異的功率開(kāi)關(guān)磁阻動(dòng)力源電機(jī)的實(shí)現(xiàn)和發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。上述轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)技術(shù)方案中,所述定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件數(shù)量為6個(gè)或8個(gè)或10個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)或18個(gè),與上述定子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件擇一選定數(shù)量一一對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件數(shù)量為4個(gè)或6個(gè)或8個(gè)或10個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)。上述定子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組數(shù)量與轉(zhuǎn)子上條狀雙凸極鐵芯數(shù)量的七種組合結(jié)構(gòu),相應(yīng)地形成了開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)不同的步距角為30度、15度、9度、6度、4. 28度、3. 21度、2. 5度。[0011]當(dāng)不同電動(dòng)機(jī)單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件空間位置完全相同,即不同電動(dòng)機(jī)單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)角為零度, 而不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)角度也為零度時(shí),此電動(dòng)機(jī)的功率輸出能成倍增加,而不需要增加電動(dòng)機(jī)的外徑,只需要加長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的軸向尺度。當(dāng)不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件空間位置完全相同,即不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)角為零度, 而不同電動(dòng)機(jī)單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)角度不是零度時(shí),定子上開(kāi)關(guān)組件呈遞增式等分步距旋轉(zhuǎn)角度差設(shè)置,同樣也能相對(duì)地縮小了轉(zhuǎn)動(dòng)軸每一次受磁力矩作用的位移步長(zhǎng),從而獲得傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)在徑向增加較多數(shù)量定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件和較多轉(zhuǎn)子凸極數(shù)量才能達(dá)到的運(yùn)轉(zhuǎn)效果,這樣可以大大簡(jiǎn)化電動(dòng)機(jī)的制造成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型還給出一種外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)技術(shù)方案,該開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成包括有轉(zhuǎn)子、定子、激勵(lì)控制電源,所述轉(zhuǎn)子由電動(dòng)機(jī)外旋轉(zhuǎn)殼體和偶數(shù)個(gè)條狀雙凸極鐵芯構(gòu)成,偶數(shù)個(gè)條狀雙凸極鐵芯沿電動(dòng)機(jī)外旋轉(zhuǎn)殼體內(nèi)壁環(huán)狀均衡設(shè)置,每個(gè)條狀雙凸極鐵芯的兩個(gè)凸極呈軸向設(shè)置,且彼此之間呈磁隔離狀態(tài),該電動(dòng)機(jī)的定子由基座與偶數(shù)個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件構(gòu)成,偶數(shù)個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸,徑向均衡設(shè)置于基座周圍,且彼此之間呈磁隔離狀態(tài),每個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件有兩個(gè)凸極,這兩個(gè)凸極呈軸向設(shè)置,定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極與轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯凸極之間相對(duì)設(shè)置并留有氣隙,以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸,兩個(gè)軸對(duì)稱位置上的定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)后作為一相接入激勵(lì)控制電源。本技術(shù)方案給出的外轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如附圖16 和圖17所示。上述開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)技術(shù)方案中,所述定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件數(shù)量為6個(gè)或8個(gè)或10個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)或18個(gè),與上述定子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件擇一選定數(shù)量一一對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子上的條狀雙凸極鐵芯數(shù)量為4個(gè)或6個(gè)或8個(gè)或 10個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)。在以上所給出的技術(shù)方案中,所述雙凸極鐵芯由硅鋼片層疊或電工純鐵構(gòu)成。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、本實(shí)用新型轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)中,每個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的兩個(gè)磁凸極N極和S極呈軸向布置,形成平行于軸方向的閉合磁路。磁回路距離遠(yuǎn)小于現(xiàn)有的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),因而磁路損耗小、效率高。2、本實(shí)用新型轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的特殊構(gòu)造,即磁回路為由軸向布置, 且彼此之間呈磁隔離狀態(tài)??梢詫蓚€(gè)以上完全相同的此類轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸連接起來(lái),并使各電動(dòng)機(jī)之間存在一定的旋轉(zhuǎn)角度差,再在激勵(lì)控制電源的控制程序基礎(chǔ)上加入對(duì)勵(lì)磁線圈采取雙相互補(bǔ)導(dǎo)通的控制方式,使各電動(dòng)機(jī)控制程序以達(dá)到細(xì)分步角,降低沖擊抖動(dòng),可提高動(dòng)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性和提高控制精度,此狀況類似多缸發(fā)動(dòng)機(jī)較少缸發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)要平穩(wěn)一樣,提高電動(dòng)機(jī)的輸出功率。3、本實(shí)用新型電動(dòng)機(jī)是模塊化積木式安裝結(jié)構(gòu),每個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件為獨(dú)立結(jié)構(gòu)件,積木式拼裝設(shè)計(jì),生產(chǎn)工藝性好,批量能力強(qiáng),能流水化生產(chǎn)可大幅度降低生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量。4、本實(shí)用新型電動(dòng)機(jī)還可以根據(jù)實(shí)際需要,方便的確定定子和轉(zhuǎn)子中繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的數(shù)量,可方便地按一定的角度動(dòng)作周期來(lái)設(shè)定每步之間的角度差, 從而形成按一定次序輸入電流則形成轉(zhuǎn)子按一定規(guī)律轉(zhuǎn)動(dòng),按圓周一定角度移動(dòng)的控制電機(jī)。5本實(shí)用新型由于采取的是積木式組件,各組件彼此之間是磁隔離的,所以各組件的連接座材料可以采用比重較小的鋁合金或塑料合金之類的材料,這樣可以大大的降低生產(chǎn)成本、大幅度地降低電動(dòng)機(jī)的自身重量,還可以把轉(zhuǎn)子的自身重量降低使電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量更低,可提高控制精度和降低損耗。
圖1是本實(shí)用新型定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件與轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯軸向設(shè)置示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例二第一層電動(dòng)機(jī)單體結(jié)構(gòu)剖視示意圖。圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例二第二層電動(dòng)機(jī)單體結(jié)構(gòu)剖視示意圖。圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例二第三層電動(dòng)機(jī)單體結(jié)構(gòu)剖視示意圖。圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)剖視圖。以上附圖中,1是條狀雙凸極鐵芯,2是勵(lì)磁線圈,3是定子磁凸極,4是轉(zhuǎn)子磁凸極,5是轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯,6是轉(zhuǎn)動(dòng)軸,7是轉(zhuǎn)子軸座,8是轉(zhuǎn)子磁凸極,9是定子磁凸極, 11是定子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件A的前磁凸極,12是定子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件A的后磁凸極,13是勵(lì)磁線圈,14是轉(zhuǎn)子上條狀雙凸極鐵芯II的后磁凸極,15 是轉(zhuǎn)子上條狀雙凸極鐵芯II的前磁凸極,16是轉(zhuǎn)子軸座,17是轉(zhuǎn)動(dòng)軸,61是旋轉(zhuǎn)外殼,62 是外轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯,63是外轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯的凸極,64是定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的凸極,65是定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的勵(lì)磁線圈,66是轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸承,67是轉(zhuǎn)動(dòng)軸,68是定子座,69是定子鐵芯。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一本實(shí)施例結(jié)構(gòu)如附圖2所示,本實(shí)施例結(jié)構(gòu)剖視如附圖3所示。本實(shí)施例定子中有八個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件,這八個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件對(duì)稱均衡地固定在電動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)壁,繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件中磁凸極11 和磁凸極12指向電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸17。轉(zhuǎn)子軸座16與轉(zhuǎn)動(dòng)軸17固定,六個(gè)條狀雙凸極鐵芯以轉(zhuǎn)動(dòng)軸17為對(duì)稱軸,對(duì)稱均衡固定于轉(zhuǎn)子軸座16上,每個(gè)條狀雙凸極鐵芯有兩個(gè)凸極,條狀雙凸極鐵芯凸極14和條狀雙凸極鐵芯凸極15的突出方向指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸的徑向。每個(gè)定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件有兩個(gè)磁凸極,這兩個(gè)磁凸極11、12是沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向分布,八個(gè)定子組件共有8 X 2個(gè)磁凸極,而六個(gè)轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯共有凸極數(shù)為6 X 2個(gè),每個(gè)轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯的凸極14、15也是沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向分布。定子組件磁凸極與轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯凸極之間相對(duì)設(shè)置并存在極小的氣隙。電動(dòng)機(jī)定子八個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的勵(lì)磁線圈兩兩并聯(lián)或串聯(lián),形成四條相線,即定子組件A的勵(lì)磁線圈與組件E的并聯(lián)或串聯(lián),定子組件B的勵(lì)磁線圈與組件F的并聯(lián)或串聯(lián),定子組件C的勵(lì)磁線圈與組件G的并聯(lián)或串聯(lián),定子組件D的勵(lì)磁線圈與組件H的并聯(lián)或串聯(lián)。本實(shí)施例中,激勵(lì)控制電源逐個(gè)向定子單相供電。當(dāng)激勵(lì)控制電源向定子組件A-E 相線的勵(lì)磁線圈供電時(shí),定子組件A和E的四個(gè)磁凸極就形成磁場(chǎng),會(huì)吸引最臨近轉(zhuǎn)子兩個(gè)條狀雙凸極鐵芯的凸極,以形成最短的磁力線回路,此磁力矩促使轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,當(dāng)組件A和E的四個(gè)磁凸極正對(duì)轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯I和轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯IV的四個(gè)凸極時(shí),激勵(lì)控制電源隨即撤銷向定子組件A-E相線的勵(lì)磁線圈供電,定子組件A和E的四個(gè)磁凸極隨即撤銷對(duì)轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯I和IV四個(gè)凸極的作用力,在撤銷向A-E相線的勵(lì)磁線圈供電的同時(shí),激勵(lì)控制電源向定子組件B-F相線的勵(lì)磁線圈供電,B-F相線定子組件的磁凸極同樣會(huì)作用于最靠近的轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯凸極,使轉(zhuǎn)動(dòng)軸再次被旋轉(zhuǎn)一定角度。激勵(lì)控制電源順序地向各相定子組件的勵(lì)磁線圈供電,就能使轉(zhuǎn)動(dòng)軸持續(xù)地旋轉(zhuǎn)。附圖3中定子與轉(zhuǎn)子的位置表示了轉(zhuǎn)子做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,定子D-H相線正要得電,B-F相線、C-G相線無(wú)電和A-E相線正要失電的時(shí)刻。實(shí)施例二 本實(shí)施例結(jié)構(gòu)如附圖4所示。本實(shí)施例是以上述實(shí)施例一所給出電動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ),進(jìn)一步結(jié)構(gòu)而成的。上述實(shí)施例一所給出電動(dòng)機(jī)成為本實(shí)施例中的一個(gè)電動(dòng)機(jī)單體。將三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體共用一根轉(zhuǎn)動(dòng)軸。如附圖4所示,三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體的定子間相對(duì)位置關(guān)系完全相同,即三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體的定子開(kāi)關(guān)組件磁凸極徑向中心線之間沒(méi)有旋轉(zhuǎn)的角度差,而三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體的轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯凸極徑向中心線相互之間則設(shè)置有旋轉(zhuǎn)角度差α,附圖5給出了處在最前層電動(dòng)機(jī)單體的剖視圖,附圖6給出了處在中間層電動(dòng)機(jī)單體的剖視圖,附圖7給出了處在最后層電動(dòng)機(jī)單體的剖視圖。圖中的α角即不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯凸極徑向中心線之間安裝設(shè)置的旋轉(zhuǎn)角度,α為5度。如此設(shè)置三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體,實(shí)現(xiàn)了細(xì)分單體電機(jī)的步距角,同時(shí)在旋轉(zhuǎn)的任何角度都有多層多相同時(shí)供電而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩。提高了輸出功率,達(dá)到多對(duì)凸極開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)的效果。針對(duì)本實(shí)施例給出的組合式開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),每個(gè)電動(dòng)機(jī)單體各自均采取順序循環(huán)地向定子單相供電方式,但不同電動(dòng)機(jī)單體定子上對(duì)應(yīng)相線(即前層電動(dòng)機(jī)單體的第一相(A-E)1與中間電動(dòng)機(jī)單體第一相(A-E)2與后層電動(dòng)機(jī)單體的第一相(A-E)3是相應(yīng)相線)供電時(shí)刻之間存在一個(gè)固定的時(shí)差,該時(shí)差與不同電動(dòng)機(jī)單體之間轉(zhuǎn)子徑向中心線的旋轉(zhuǎn)角度α相關(guān)聯(lián)。設(shè)置于電動(dòng)機(jī)定子和轉(zhuǎn)子上的位置傳感器將定子轉(zhuǎn)子位置信號(hào)送至激勵(lì)控制電源,再由該激勵(lì)控制電源控制向三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體定子各相線供電的起止時(shí)刻, 進(jìn)而控制三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。實(shí)施例三本實(shí)施例轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一(附圖2和附圖3所示)轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)相類似,區(qū)別僅在于轉(zhuǎn)子上條狀雙凸極鐵芯用繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件替換。本實(shí)施例定子由八個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件構(gòu)成,這八個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件對(duì)稱均衡地固定在電動(dòng)機(jī)殼體內(nèi),且定子上的八個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件彼此之間呈磁隔離狀態(tài),定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件中軟磁體凸極的突出方向指向電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸。每個(gè)定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件有兩個(gè)磁凸極,這兩個(gè)磁凸極是沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向分布,八個(gè)組件共有8X2個(gè)磁凸極。本實(shí)施例轉(zhuǎn)子由六個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件構(gòu)成,這六個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件對(duì)稱均衡地固定于轉(zhuǎn)子軸座外圍, 且轉(zhuǎn)子軸座外圍六個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件彼此之間呈磁隔離狀態(tài),六個(gè)轉(zhuǎn)子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件中磁凸極突出方向指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸的徑向,六個(gè)轉(zhuǎn)子組件磁凸極數(shù)為 6 X 2個(gè),每?jī)蓚€(gè)磁凸極為一組,每組兩個(gè)凸極都是沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向分布,定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件磁凸極與轉(zhuǎn)子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件磁凸極之間對(duì)齊設(shè)置并存在極小的氣隙。電動(dòng)機(jī)定子八個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的勵(lì)磁線圈兩兩串聯(lián)或并聯(lián),共構(gòu)成四條相線,即定子組件A的勵(lì)磁線圈與組件E的串聯(lián)或并聯(lián),定子組件B的勵(lì)磁線圈與組件F的串聯(lián)或并聯(lián),定子組件C的勵(lì)磁線圈與組件G的串聯(lián)或并聯(lián),定子組件D的勵(lì)磁線圈與組件H的串聯(lián)或并聯(lián),形成了四相線,即定子A-E相線、定子B-F相線、定子C-G相線和定子D-H相線。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子六個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的勵(lì)磁線圈也兩兩串聯(lián)或并聯(lián),即轉(zhuǎn)子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件I的勵(lì)磁線圈與繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件IV 的串聯(lián)或并聯(lián),轉(zhuǎn)子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件II的勵(lì)磁線圈與繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件V的串聯(lián)或并聯(lián),轉(zhuǎn)子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件III的勵(lì)磁線圈與繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件VI的串聯(lián)或并聯(lián),共構(gòu)成了三條相線,即轉(zhuǎn)子I-VI相線、轉(zhuǎn)子II-V相線和轉(zhuǎn)子III-VI相線。定子的四條相線和轉(zhuǎn)子的三條相線,分別由激勵(lì)控制電源按規(guī)定的時(shí)序供電。本實(shí)施例定子和轉(zhuǎn)子的一種電激勵(lì)方法是激勵(lì)控制電源同時(shí)順序循環(huán)地向定子的一個(gè)相線和轉(zhuǎn)子的一個(gè)相線提供激勵(lì)電能。實(shí)施例四本實(shí)施例轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與實(shí)施例三(附圖4所示)轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)相類似,區(qū)別僅在于轉(zhuǎn)子上條狀雙凸極鐵芯用繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件替換。本實(shí)施例是上述實(shí)施例三基礎(chǔ)之上結(jié)構(gòu)而成的。上述實(shí)施例三成為本實(shí)施例中的一個(gè)電動(dòng)機(jī)單體。三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體共用一根轉(zhuǎn)動(dòng)軸。三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體的定子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯磁凸極徑向中心線完全重合,沒(méi)有徑向的角度差,而三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體的轉(zhuǎn)子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯磁凸極徑向中心線則相互之間依次設(shè)置有角度差α為5°, (參見(jiàn)附圖5、附圖6、和附圖7)。本實(shí)施例將三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體按同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸,前、中、后三層構(gòu)成組合式轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),此結(jié)構(gòu)用軸向角度差的設(shè)置方法,取代傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)磁組電動(dòng)機(jī)在徑向增設(shè)磁對(duì)極數(shù)量來(lái)達(dá)到有限的細(xì)化步矩角的方法,使組合式轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)一方面可以抑制電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng),使得輸出轉(zhuǎn)矩更加平穩(wěn)過(guò)渡, 另一方面對(duì)導(dǎo)通角的細(xì)分,可以細(xì)化定轉(zhuǎn)子步距角,相當(dāng)于步進(jìn)電機(jī)的角度細(xì)化,為電動(dòng)機(jī)的精確控制提供了基礎(chǔ)。[0047]針對(duì)本實(shí)施例給出的組合式轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),激勵(lì)控制電源的一種電激勵(lì)方法是每個(gè)電動(dòng)機(jī)單體各自均采取順序循環(huán)地向定子單相和轉(zhuǎn)子單相的供電方式, 但不同電動(dòng)機(jī)單體定子上對(duì)應(yīng)相線(即前層電動(dòng)機(jī)單體的第一相(A-E)1與中間電動(dòng)機(jī)單體第一相(A-E)2與后層電動(dòng)機(jī)單體的第一相(A-E)3是相應(yīng)相線)供電時(shí)刻之間存在一個(gè)固定的時(shí)差,不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子上對(duì)應(yīng)相線(即前層電動(dòng)機(jī)單體的第一相(IIV)1與中間層電動(dòng)機(jī)單體的第一相(IIV)2與后層電動(dòng)機(jī)單體的第一相(IIV)3是相應(yīng)相線)供電時(shí)刻之間存在一個(gè)固定的時(shí)差,不同電動(dòng)機(jī)單體定子和轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)相線供電時(shí)差與不同電動(dòng)機(jī)單體之間轉(zhuǎn)子徑向中心線的旋轉(zhuǎn)角度α相關(guān)聯(lián)。設(shè)置于電動(dòng)機(jī)定子和轉(zhuǎn)子上的位置傳感器將定子轉(zhuǎn)子位置信號(hào)送至激勵(lì)控制電源,再由該激勵(lì)控制電源控制向三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體定子各相線供電的起止時(shí)刻,進(jìn)而控制三個(gè)電動(dòng)機(jī)單體的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。實(shí)施例五本實(shí)施例外轉(zhuǎn)子開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如附圖8和附圖9所示。本實(shí)施例轉(zhuǎn)子由電動(dòng)機(jī)外旋轉(zhuǎn)殼體61和六個(gè)條狀雙凸極鐵芯62構(gòu)成,六個(gè)條狀雙凸極鐵芯沿電動(dòng)機(jī)外旋轉(zhuǎn)殼體內(nèi)壁環(huán)狀均衡設(shè)置,每個(gè)條狀雙凸極鐵芯的兩個(gè)凸極呈軸向設(shè)置,該電動(dòng)機(jī)的定子由基座69與八個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件構(gòu)成,八個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸,徑向均衡設(shè)置于基座69周圍,每個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件有兩個(gè)凸極64,這兩個(gè)凸極呈軸向設(shè)置,且彼此之間呈磁隔離狀態(tài)。定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極與轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯凸極之間相對(duì)設(shè)置并留有氣隙,以轉(zhuǎn)動(dòng)軸67為對(duì)稱軸,兩個(gè)軸對(duì)稱位置上的定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)后作為一相接入激勵(lì)控制電源。 本實(shí)施例中,激勵(lì)控制電源逐個(gè)向定子單相供電。當(dāng)激勵(lì)控制電源向定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件A-E相線的勵(lì)磁線圈供電時(shí),定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件A 和E的四個(gè)磁凸極就形成磁場(chǎng),會(huì)吸引最臨近轉(zhuǎn)子兩個(gè)條狀雙凸極鐵芯的凸極,以形成最短的磁力線回路,此磁力矩促使轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,當(dāng)組件A和E的四個(gè)磁凸極正對(duì)轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯I和轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯IV的四個(gè)凸極時(shí),激勵(lì)控制電源隨即撤銷向定子組件A-E相線的勵(lì)磁線圈供電,定子組件A和E的四個(gè)磁凸極隨即撤銷對(duì)轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯I和IV四個(gè)凸極的作用力,在撤銷向A-E相線的勵(lì)磁線圈供電的同時(shí),激勵(lì)控制電源向定子組件B-F相線的勵(lì)磁線圈供電,B-F相線定子組件的磁凸極同樣會(huì)作用于最靠近的轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯凸極,使轉(zhuǎn)動(dòng)軸再次被旋轉(zhuǎn)一定角度。激勵(lì)控制電源順序地向各相定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件組件的勵(lì)磁線圈供電,就能使轉(zhuǎn)動(dòng)軸持續(xù)地旋轉(zhuǎn)。附圖 9中定子與轉(zhuǎn)子的位置表示了外轉(zhuǎn)子做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,定子D-H相線正要得電,B-F相線、C-G相線無(wú)電和A-E相線正要失電的時(shí)刻。
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),其構(gòu)成包括有轉(zhuǎn)子、定子、激勵(lì)控制電源,其特征在于該開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)定子由電動(dòng)機(jī)殼體與偶數(shù)個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件構(gòu)成, 所述繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件由鐵芯及勵(lì)磁線圈構(gòu)成,繞有勵(lì)磁線圈的鐵芯的兩端設(shè)置有兩個(gè)凸極,偶數(shù)個(gè)帶有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件沿電動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)壁環(huán)狀均衡設(shè)置,這些繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件彼此之間呈磁隔離狀態(tài),且每個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的兩個(gè)磁凸極呈軸向設(shè)置,該電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)動(dòng)軸與偶數(shù)個(gè)條狀雙凸極鐵芯構(gòu)成, 偶數(shù)個(gè)條狀雙凸極鐵芯沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸徑向均衡設(shè)置,每個(gè)條狀雙凸極鐵芯兩端的兩個(gè)凸極呈軸向設(shè)置,定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的磁凸極與轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯兩端的凸極之間相對(duì)設(shè)置并留有氣隙,以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸,兩個(gè)軸對(duì)稱位置上的定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)后作為一相接入激勵(lì)控制電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),其特征在于所述定子與所述轉(zhuǎn)子構(gòu)成一個(gè)電動(dòng)機(jī)單體,再將兩個(gè)以上這樣的電動(dòng)機(jī)單體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向連接,且不同電動(dòng)機(jī)單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件空間位置完全相同,即不同電動(dòng)機(jī)單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極徑向中心線重合,不同單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)角為零度,而不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯凸極徑向中心線之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸依次同方向的旋轉(zhuǎn)角度為零度至三十度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),其特征在于所述電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上的條狀雙凸極鐵芯彼此之間呈磁隔離狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),其特征在于所述定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件數(shù)量為6個(gè)或8個(gè)或10個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)或 18個(gè),與上述定子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件擇一選定數(shù)量一一對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯數(shù)量為4個(gè)或6個(gè)或8個(gè)或10個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)。
5.一種轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),其構(gòu)成包括有轉(zhuǎn)子、定子、激勵(lì)控制電源,其特征在于該電動(dòng)機(jī)的定子由電動(dòng)機(jī)殼體與偶數(shù)個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件構(gòu)成,這些定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件沿電動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)壁環(huán)狀均衡設(shè)置,且這些定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件彼此之間呈磁隔離狀態(tài),該電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)動(dòng)軸與偶數(shù)個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件構(gòu)成,這些轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸徑向均衡設(shè)置,且彼此之間呈磁隔離狀態(tài),上述定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件和轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件由鐵芯及勵(lì)磁線圈構(gòu)成,繞有勵(lì)磁線圈的鐵芯的兩端設(shè)置有兩個(gè)凸極,每個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的兩個(gè)凸極呈軸向設(shè)置,且定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極和轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極相對(duì)設(shè)置,定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極與轉(zhuǎn)子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極之間留有氣隙,以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸,軸對(duì)稱位置上的兩個(gè)定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)后作為一相接入激勵(lì)控制電源,轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸對(duì)稱位置上的兩個(gè)轉(zhuǎn)子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)后作為一相接入激勵(lì)控制電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),其特征在于所述定子和所述轉(zhuǎn)子構(gòu)成一個(gè)電動(dòng)機(jī)單體,再將兩個(gè)以上這樣的電動(dòng)機(jī)單體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸軸向連接,且使得不同電動(dòng)機(jī)單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件空間位置完全相同,即不同電動(dòng)機(jī)單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極徑向中心線在軸向重合,即不同單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)角為零度,而不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極徑向中心線之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸依次同方向旋轉(zhuǎn)角度為零度至三十度;或者使得不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件空間位置完全相同,即不同電動(dòng)機(jī)單體轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極徑向中心線在軸向重合,即不同單體轉(zhuǎn)子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)角為零度,而不同電動(dòng)機(jī)單體定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極徑向中心線之間圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸依次同方向的旋轉(zhuǎn)角度為零度至三十度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),其特征在于所述定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件數(shù)量為6個(gè)或8個(gè)或10個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)或 18個(gè),與上述定子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件擇一選定數(shù)量一一對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子上繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件數(shù)量為4個(gè)或6個(gè)或8個(gè)或10個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)。
8.一種轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),其構(gòu)成包括有定子、轉(zhuǎn)子、激勵(lì)控制電源,其特征在于所述轉(zhuǎn)子由電動(dòng)機(jī)外旋轉(zhuǎn)殼體和偶數(shù)個(gè)條狀雙凸極鐵芯構(gòu)成,偶數(shù)個(gè)條狀雙凸極鐵芯沿電動(dòng)機(jī)外旋轉(zhuǎn)殼體內(nèi)壁環(huán)狀均衡設(shè)置,每個(gè)條狀雙凸極鐵芯兩端的兩個(gè)凸極呈軸向設(shè)置,且彼此之間呈磁隔離狀態(tài),該電動(dòng)機(jī)的定子由基座與偶數(shù)個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件構(gòu)成,偶數(shù)個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸,徑向均衡設(shè)置于基座周圍,且彼此之間呈磁隔離狀態(tài),每個(gè)繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件有兩個(gè)凸極,這兩個(gè)凸極呈軸向設(shè)置,定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件凸極與轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯凸極之間相對(duì)設(shè)置并留有氣隙,以轉(zhuǎn)動(dòng)軸為對(duì)稱軸,兩個(gè)軸對(duì)稱位置上的定子繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件的勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)后作為一相接入激勵(lì)控制電源。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),其特征在于所述定子上的繞有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件數(shù)量為6個(gè)或8個(gè)或10個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)或18 個(gè),與上述定子上電激勵(lì)永磁開(kāi)關(guān)組件擇一選定數(shù)量一一對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子上的條狀雙凸極鐵芯數(shù)量為4個(gè)或6個(gè)或8個(gè)或10個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)矩增強(qiáng)型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī),該電動(dòng)機(jī)定子為偶數(shù)個(gè)彼此磁隔離的帶有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件沿電動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)壁環(huán)狀均衡且設(shè)置,且每個(gè)組件的兩個(gè)磁凸極呈軸向設(shè)置,該電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子為偶數(shù)個(gè)條狀雙凸極鐵芯沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸徑向均衡設(shè)置,且每個(gè)條狀雙凸極鐵芯兩端的兩個(gè)凸極呈軸向設(shè)置,定子上組件的兩個(gè)磁凸極與轉(zhuǎn)子條狀雙凸極鐵芯兩端的凸極之間相對(duì)設(shè)置并留有氣隙,軸對(duì)稱位置上的兩個(gè)定子組件的勵(lì)磁線圈串聯(lián)或并聯(lián)后作為一相接入激勵(lì)控制電源。本實(shí)用新型還以帶有勵(lì)磁線圈雙凸極鐵芯組件來(lái)替代上述轉(zhuǎn)子上條狀雙凸極鐵芯,從而給出了類似結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)。本實(shí)用新型電動(dòng)機(jī)磁損小、效率高、沖擊抖動(dòng)低、動(dòng)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、控制精度高。
文檔編號(hào)H02K1/24GK202121473SQ20112014484
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者戴珊珊, 陸曉峰 申請(qǐng)人:戴珊珊