本發(fā)明涉及開關(guān)磁阻電機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)。

背景技術(shù)：

目前的開關(guān)磁阻電機(jī)主要存在低速脈動(dòng)和噪聲的問題，公知的可以通過增加相數(shù)來改善。目前的開關(guān)磁阻電機(jī)主要是周向布相，理論上可以有2相、3相、4相、…、q相，q為自然數(shù)，2相開關(guān)磁阻電機(jī)具有最多作用極數(shù)，作用極數(shù)是定子鐵芯凸極數(shù)的1/2，但不能任意位置啟動(dòng)和正反轉(zhuǎn)，3相開關(guān)磁阻電機(jī)具有較多的作用極數(shù)，作用極數(shù)是定子鐵芯凸極數(shù)的1/3，可以在任意位置啟動(dòng)和正反轉(zhuǎn)，更多的相數(shù)意味著作用極數(shù)的減少，必將犧牲電機(jī)扭矩和效率，周向布相決定了電機(jī)不能任意增加相數(shù)，因而現(xiàn)在主要發(fā)展的是3相開關(guān)磁阻電機(jī)。最近提出的軸向布相等極結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)，如專利號為“cn201520686770”所述的一種軸向布相開關(guān)磁阻電機(jī)，作用極數(shù)與定子鐵芯凸極數(shù)相等，相數(shù)可以任意增加，但該方案完全拋棄了周向布相體積小的優(yōu)點(diǎn)，導(dǎo)致鐵芯數(shù)量大量增加，即有多少相就有多少對鐵芯，在結(jié)構(gòu)上造成電機(jī)體積大量增加。因而設(shè)計(jì)一種能夠兼顧周向布相和軸向布相的優(yōu)點(diǎn)的電機(jī)，也是急需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)，該電機(jī)能夠兼顧周向布相和軸向布相的優(yōu)點(diǎn)，增加了相數(shù)，使電機(jī)低速運(yùn)行更加平滑，從而改善開關(guān)磁阻電機(jī)低速脈動(dòng)和噪聲。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問題而采用的第一種技術(shù)方案是：一種周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)，包括定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯、電機(jī)殼、電機(jī)軸，所述周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)包含k個(gè)定子鐵芯和k個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯，k≥2并為自然數(shù)，每個(gè)所述定子鐵芯均設(shè)置有q相繞組，所述定子鐵芯設(shè)置有m個(gè)凸極，所述轉(zhuǎn)子鐵芯設(shè)置有n個(gè)凸極，q≥2并為自然數(shù)，m＞n≥2并且均為偶數(shù)，m、n取值與q相單鐵芯開關(guān)磁阻電機(jī)取值對應(yīng)，一個(gè)所述定子鐵芯和一個(gè)所述轉(zhuǎn)子鐵芯對齊為一對并沿著電機(jī)軸向成對分布，k個(gè)所述轉(zhuǎn)子鐵芯凸極對齊安裝，k個(gè)所述定子鐵芯凸極錯(cuò)位安裝，錯(cuò)位角＝360°/nqk，錯(cuò)位角公差為±2°。

進(jìn)一步的，所述周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，k個(gè)所述轉(zhuǎn)子鐵芯凸極對齊安裝在所述電機(jī)軸上，k個(gè)所述定子鐵芯凸極錯(cuò)位安裝在所述電機(jī)殼上。

進(jìn)一步的，所述周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)為外轉(zhuǎn)子電機(jī)，k個(gè)所述轉(zhuǎn)子鐵芯凸極對齊安裝在所述電機(jī)殼上，k個(gè)所述定子鐵芯凸極錯(cuò)位安裝在所述電機(jī)軸上。

進(jìn)一步的，所述電機(jī)殼內(nèi)圓設(shè)置有凹槽，所述凹槽夾角＝∣360°/nqk＋360°n/m∣，n為整數(shù)，由于所述定子鐵芯凸極對齊的周期角360°/m，所述凹槽夾角可以有多個(gè)值，所述定子鐵芯外圓設(shè)置有凸齒，所述凹槽用于與所述凸齒錯(cuò)位配合安裝并使所述定子鐵芯凸極錯(cuò)位角＝360°/nqk。

進(jìn)一步的，所述電機(jī)軸外圓設(shè)置有凹槽，所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)圓設(shè)置有凸齒，所述凹槽用于與所述凸齒對位配合安裝并使所述轉(zhuǎn)子鐵芯凸極對齊。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問題而采用的第二種技術(shù)方案是：一種周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)，包括定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯、電機(jī)殼、電機(jī)軸，所述周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)包含k個(gè)定子鐵芯和k個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯，k≥2并為自然數(shù)，每個(gè)所述定子鐵芯均設(shè)置有q相繞組，所述定子鐵芯設(shè)置有m個(gè)凸極，所述轉(zhuǎn)子鐵芯設(shè)置有n個(gè)凸極，q≥2并為自然數(shù)，m＞n≥2并且均為偶數(shù)，m、n取值與q相單鐵芯開關(guān)磁阻電機(jī)取值對應(yīng)，一個(gè)所述定子鐵芯和一個(gè)所述轉(zhuǎn)子鐵芯對齊為一對并沿著電機(jī)軸向成對分布，k個(gè)所述定子鐵芯凸極對齊安裝，k個(gè)所述轉(zhuǎn)子鐵芯凸極錯(cuò)位安裝，錯(cuò)位角＝360°/nqk，錯(cuò)位角公差為±2°。

進(jìn)一步的，所述周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，k個(gè)所述定子鐵芯凸極對齊安裝在所述電機(jī)殼上，k個(gè)所述轉(zhuǎn)子鐵芯凸極錯(cuò)位安裝在所述電機(jī)軸上。

進(jìn)一步的，所述周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)為外轉(zhuǎn)子電機(jī)，k個(gè)所述定子鐵芯凸極對齊安裝在所述電機(jī)軸上，k個(gè)所述轉(zhuǎn)子鐵芯凸極錯(cuò)位安裝在所述電機(jī)殼上。

進(jìn)一步的，所述電機(jī)軸外圓設(shè)置有凹槽，所述凹槽夾角＝∣360°/nqk＋360°n/n∣，n為整數(shù)，由于所述轉(zhuǎn)子鐵芯凸極對齊的周期角360°/n，所述凹槽夾角可以有多個(gè)值，所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)圓設(shè)置有凸齒，所述凹槽用于與所述凸齒錯(cuò)位配合安裝并使所述轉(zhuǎn)子鐵芯凸極錯(cuò)位角＝360°/nqk。

進(jìn)一步的，所述電機(jī)殼內(nèi)圓設(shè)置有凹槽，所述定子鐵芯外圓設(shè)置有凸齒，所述凹槽用于與所述凸齒對位配合安裝并使所述定子鐵芯凸極對齊。

本發(fā)明的原理是：所述周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)包含k個(gè)定子鐵芯和k個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯，每個(gè)所述定子鐵芯均設(shè)置有q相繞組，所述定子鐵芯設(shè)置有m個(gè)凸極，所述轉(zhuǎn)子鐵芯設(shè)置有n個(gè)凸極，m、n取值與q相單鐵芯開關(guān)磁阻電機(jī)取值對應(yīng)，一個(gè)所述定子鐵芯和一個(gè)所述轉(zhuǎn)子鐵芯對齊為一對并沿著電機(jī)軸向成對分布，k個(gè)所述轉(zhuǎn)子鐵芯凸極對齊安裝，k個(gè)所述定子鐵芯凸極錯(cuò)位安裝，錯(cuò)位角＝360°/nqk；或者k個(gè)所述定子鐵芯凸極對齊安裝，k個(gè)所述轉(zhuǎn)子鐵芯凸極錯(cuò)位安裝，錯(cuò)位角＝360°/nqk，則該電機(jī)可以按kq相控制工作，相當(dāng)于k個(gè)q相電機(jī)聯(lián)合工作，由于成倍增加了相數(shù)，電機(jī)運(yùn)行更加平滑，從而降低了脈動(dòng)和噪聲。

本發(fā)明的有益效果是：開辟了一種周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)，能夠兼顧周向布相和軸向布相的優(yōu)點(diǎn)，增加了相數(shù)，使電機(jī)低速運(yùn)行更加平滑，從而改善開關(guān)磁阻電機(jī)低速脈動(dòng)和噪聲。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的一種鐵芯、電機(jī)殼、電機(jī)軸安裝狀態(tài)平面示意圖。

圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的一種鐵芯安裝狀態(tài)3d示意圖。

圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例的一種鐵芯、電機(jī)殼、電機(jī)軸安裝狀態(tài)平面示意圖。

圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的一種鐵芯安裝狀態(tài)3d示意圖。

圖中標(biāo)記的含義是：10.定子鐵芯，11.凸極，12.凸齒，20.轉(zhuǎn)子鐵芯，21.凸極，22.凸齒，30.電機(jī)殼，31.凹槽，40.電機(jī)軸，41.凹槽。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在圖1、圖2所示的第一實(shí)施例中，一種周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)，包括定子鐵芯10、轉(zhuǎn)子鐵芯20、電機(jī)殼30、電機(jī)軸40，所述周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)包含k個(gè)定子鐵芯10和k個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯20，k≥2并為自然數(shù)，實(shí)施例中k＝3，每個(gè)定子鐵芯10均設(shè)置有q相繞組，定子鐵芯10設(shè)置有m個(gè)凸極11，轉(zhuǎn)子鐵芯20設(shè)置有n個(gè)凸極21，q≥2并為自然數(shù)，m＞n≥2并且均為偶數(shù)，m、n取值與q相單鐵芯開關(guān)磁阻電機(jī)取值對應(yīng)，實(shí)施例中q＝2，m＝12，n＝6，一個(gè)定子鐵芯10和一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯20對齊為一對并沿著電機(jī)軸向成對分布，3個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯20凸極21對齊安裝，3個(gè)定子鐵芯10凸極11錯(cuò)位安裝，錯(cuò)位角＝360°/nqk＝10°，錯(cuò)位角公差為±2°。

在圖1、圖2所示的第一實(shí)施例中，所述周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，3個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯20凸極21對齊安裝在電機(jī)軸40上，3個(gè)定子鐵芯10凸極11錯(cuò)位安裝在電機(jī)殼30上。

在圖1、圖2所示的第一實(shí)施例中，電機(jī)殼30內(nèi)圓設(shè)置有凹槽31，凹槽31夾角＝∣360°/nqk＋360°n/m∣＝10°，n為整數(shù)，由于定子鐵芯10凸極11對齊的周期角360°/m，凹槽31夾角可以有多個(gè)值，實(shí)施例中n＝0，定子鐵芯10外圓設(shè)置有凸齒12，凹槽31用于與凸齒12錯(cuò)位配合安裝并使定子鐵芯10凸極11錯(cuò)位角＝360°/nqk＝10°。

在圖1、圖2所示的第一實(shí)施例中，電機(jī)軸40外圓設(shè)置有凹槽41，轉(zhuǎn)子鐵芯20內(nèi)圓設(shè)置有凸齒22，凹槽41用于與凸齒22對位配合安裝并使轉(zhuǎn)子鐵芯20凸極21對齊。

在圖3、圖4所示的第二實(shí)施例中，一種周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)，包括定子鐵芯10、轉(zhuǎn)子鐵芯20、電機(jī)殼30、電機(jī)軸40，所述周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)包含k個(gè)定子鐵芯10和k個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯20，k≥2并為自然數(shù)，實(shí)施例中k＝3，每個(gè)定子鐵芯10均設(shè)置有q相繞組，定子鐵芯10設(shè)置有m個(gè)凸極11，轉(zhuǎn)子鐵芯20設(shè)置有n個(gè)凸極21，q≥2并為自然數(shù)，m＞n≥2并且均為偶數(shù)，m、n取值與q相單鐵芯開關(guān)磁阻電機(jī)取值對應(yīng)，實(shí)施例中q＝2，m＝12，n＝6，一個(gè)定子鐵芯10和一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯20對齊為一對并沿著電機(jī)軸向成對分布，3個(gè)定子鐵芯10凸極11對齊安裝，3個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯20凸極21錯(cuò)位安裝，錯(cuò)位角＝360°/nqk＝10°，錯(cuò)位角公差為±2°。

在圖3、圖4所示的第二實(shí)施例中，所述周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)為內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，3個(gè)定子鐵芯10凸極11對齊安裝在電機(jī)殼30上，3個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯20凸極21錯(cuò)位安裝在電機(jī)軸40上。

在圖3、圖4所示的第二實(shí)施例中，電機(jī)軸40外圓設(shè)置有凹槽41，凹槽41夾角＝∣360°/nqk＋360°n/n∣＝50°，n為整數(shù)，由于轉(zhuǎn)子鐵芯20凸極21對齊的周期角360°/n，凹槽41夾角可以有多個(gè)值，實(shí)施例中n＝－1，轉(zhuǎn)子鐵芯20內(nèi)圓設(shè)置有凸齒22，凹槽41用于與凸齒22錯(cuò)位配合安裝并使轉(zhuǎn)子鐵芯20凸極21錯(cuò)位角＝360°/nqk＝10°。

在圖3、圖4所示的第二實(shí)施例中，電機(jī)殼30內(nèi)圓設(shè)置有凹槽31，定子鐵芯10外圓設(shè)置有凸齒12，凹槽31用于與凸齒12對位配合安裝并使定子鐵芯10凸極11對齊。

本發(fā)明實(shí)施例的原理是：所述周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)包含3個(gè)定子鐵芯10和3個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯20，定子鐵芯10設(shè)置有12個(gè)凸極11，轉(zhuǎn)子鐵芯20設(shè)置有6個(gè)凸極21，每個(gè)定子鐵芯10均設(shè)置有2相繞組，一個(gè)定子鐵芯10和一個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯20對齊為一對并沿著電機(jī)軸向成對分布，3個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯20凸極21對齊安裝，3個(gè)定子鐵芯10凸極11錯(cuò)位安裝，錯(cuò)位角等于10°；或者3個(gè)定子鐵芯10凸極11對齊安裝，3個(gè)轉(zhuǎn)子鐵芯20凸極21錯(cuò)位安裝，錯(cuò)位角等于10°，則該電機(jī)可以按6相控制工作，相當(dāng)于3個(gè)2相電機(jī)聯(lián)合工作，由于成倍增加了相數(shù)，電機(jī)運(yùn)行更加平滑，從而降低了脈動(dòng)和噪聲。

本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是：開辟了一種周向軸向混合布相開關(guān)磁阻電機(jī)，能夠兼顧周向布相和軸向布相的優(yōu)點(diǎn)，增加了相數(shù)，使電機(jī)低速運(yùn)行更加平滑，從而改善開關(guān)磁阻電機(jī)低速脈動(dòng)和噪聲。

以上所述僅是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式的描述，應(yīng)當(dāng)指出由于文字表達(dá)的有限性，而在客觀上存在無限的具體結(jié)構(gòu)，對于本領(lǐng)域普通的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。