雙螺旋外定子構(gòu)件直排開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)制造技術(shù)

雙螺旋外定子構(gòu)件直排開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)013，其特征在于：沿圓周相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)外螺旋定子齒極鐵芯0231，外螺旋定子齒極鐵芯0231外套設(shè)外螺旋線(xiàn)圈0232構(gòu)成外螺旋定子齒極，6個(gè)外螺旋定子齒極直線(xiàn)排列構(gòu)成外螺旋定子齒極直排定子構(gòu)件0239，兩個(gè)外螺旋定子齒極直排定子構(gòu)件沿圓周相對(duì)設(shè)置，構(gòu)成外螺旋定子齒極直排定子，其內(nèi)套設(shè)動(dòng)子齒極033，動(dòng)子齒極033由螺旋動(dòng)子單元螺旋排列構(gòu)成整體雙螺旋動(dòng)子0331。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
雙螺旋外定子構(gòu)件直排開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)
本專(zhuān)利技術(shù)屬于電機(jī)領(lǐng)域，具體就是一種新型結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。
技術(shù)介紹
開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)（SwitchedReluctanceDrive：SRD）是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之后發(fā)展起來(lái)的最新一代無(wú)級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，是集現(xiàn)代微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、電力電子技術(shù)、紅外光電技術(shù)及現(xiàn)代電磁理論、設(shè)計(jì)和制作技術(shù)為一體的光、機(jī)、電一體化高新技術(shù)。開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主要由開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（SRM）、功率變換器、控制器、轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器四大部分組成?？刂破鲀?nèi)包含控制電路與功率變換器，而轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器則安裝在電機(jī)的一端。開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)所用的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（SRM）是SRD中實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的部件，也是SRD有別于其他電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要標(biāo)志?，F(xiàn)有SRM系雙凸極可變磁阻電動(dòng)機(jī)，其定、轉(zhuǎn)子的凸極均由普通硅鋼片疊壓而成。轉(zhuǎn)子既無(wú)繞組也無(wú)永磁體，定子極上繞有集中繞組，徑向相對(duì)的兩個(gè)繞組聯(lián)接起來(lái)，稱(chēng)為“一相”，SR電動(dòng)機(jī)可以設(shè)計(jì)成多種不同相數(shù)結(jié)構(gòu)，且定、轉(zhuǎn)子的極數(shù)有多種不同的搭配。相數(shù)多、步距角小，有利于減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且主開(kāi)關(guān)器件多，成本高，現(xiàn)今應(yīng)用較多的是四相（8/6）結(jié)構(gòu)和三相（12/8）結(jié)構(gòu)。開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)綜合了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)和直流電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，是這些傳動(dòng)系統(tǒng)的有力競(jìng)爭(zhēng)者，其主要優(yōu)點(diǎn)如下：1、開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)有較大的電動(dòng)機(jī)利用系數(shù)，可以是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)利用系數(shù)的1.2～1.4倍。2、電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)子上沒(méi)有任何形式的繞組；定子上只有簡(jiǎn)單的集中繞組，端部較短，沒(méi)有相間跨接線(xiàn)。因此，具有制造工序少、成本低、工作可靠、維修量小等特點(diǎn)。3、開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電流極性無(wú)關(guān)，只需要單向的電流激勵(lì)，理想上公率變換電路中每相可以只用一個(gè)開(kāi)關(guān)元件，且與電動(dòng)機(jī)繞組串聯(lián)，不會(huì)像PWM逆變器電源那樣，存在兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件直通的危險(xiǎn)。所以，開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)SED線(xiàn)路簡(jiǎn)單，可靠性高，成本低于PWM交流調(diào)速系統(tǒng)。4、開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式對(duì)轉(zhuǎn)速限制小，可制成高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)，而且轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，在電流每次換相時(shí)又可以隨時(shí)改變相匝轉(zhuǎn)矩的大小和方向，因而系統(tǒng)有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。5、SRD系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)電流的導(dǎo)通、斷開(kāi)和對(duì)幅值的控制，得到滿(mǎn)足不同負(fù)載要求的機(jī)械特性，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動(dòng)和四象限運(yùn)行等功能，控制靈活。又由于SRD系統(tǒng)是自同步系統(tǒng)運(yùn)行，不會(huì)像變頻供電的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)那樣在低頻時(shí)出現(xiàn)不穩(wěn)定和振蕩問(wèn)題。6、由于SR開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)采用了獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法以及相應(yīng)的控制技巧，其單位處理可以與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相媲美，甚至還略占優(yōu)勢(shì)。SRD系統(tǒng)的效率和功率密度在寬廣的速度和負(fù)載范圍內(nèi)都可以維持在教導(dǎo)水平。開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是：1、有轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。從工作原理可知，S開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩是由一些列脈沖轉(zhuǎn)矩疊加而成的，由于雙凸極結(jié)構(gòu)和磁路飽和非線(xiàn)性的影響，合成轉(zhuǎn)矩不是一個(gè)恒定轉(zhuǎn)矩，而有一定的諧波分量，這影響了SR電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行性能。2、SR電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的噪聲與震動(dòng)比一般電動(dòng)機(jī)大。上述缺點(diǎn)，本質(zhì)上是開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)即SRD系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)SRM的結(jié)構(gòu)造成的，要想減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)及其引起的噪聲與震動(dòng)，就要改變開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)SRM的結(jié)構(gòu)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了減小現(xiàn)有開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)SRM轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)引起的震動(dòng)和噪音，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種全新結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)SRM，具體就是雙外螺旋外定子構(gòu)件直排開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)013，為沿圓周相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)外螺旋定子齒極鐵芯0231，外螺旋定子齒極鐵芯0231外套設(shè)外螺旋線(xiàn)圈0232構(gòu)成外螺旋定子齒極，6個(gè)外螺旋定子齒極直線(xiàn)排列構(gòu)成外螺旋定子齒極直排定子構(gòu)件0239，其內(nèi)套設(shè)動(dòng)子齒極033，動(dòng)子齒極033由螺旋動(dòng)子單元螺旋排列構(gòu)成整體雙螺旋動(dòng)子0331。螺旋鐵芯0231的螺距為660mm，長(zhǎng)度為50mm，螺旋線(xiàn)圈0232的厚度為2.5mm，長(zhǎng)度為330mm，單個(gè)螺旋齒極長(zhǎng)度為55mm，6個(gè)單個(gè)螺旋齒極沿轉(zhuǎn)軸方向直線(xiàn)排列，其軛部由軛鐵0233連接，軛鐵0223與6個(gè)螺旋鐵芯0231為整體成形結(jié)構(gòu)或者整體硅鋼片沿圓周疊置而成，動(dòng)子齒極為與定子鐵芯配合的沿圓周相對(duì)設(shè)置的圓弧角為45度的圓環(huán)沿軸向螺旋構(gòu)成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。其螺距為660mm，長(zhǎng)度為330mm包含6個(gè)螺旋齒極單元以螺旋的結(jié)構(gòu)排列，動(dòng)子齒極置于外定子齒極內(nèi)。本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果是：本專(zhuān)利技術(shù)由于磁極為疊加磁場(chǎng)，增加了電機(jī)的功率密度；另外使用兩極齒極，齒極圓弧面角度為90°，就減小了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，隨著層數(shù)增多，相鄰兩層之間的齒極中心線(xiàn)夾角更小，增加了施加磁力轉(zhuǎn)矩的層數(shù)，由于層數(shù)的增加，施加磁力轉(zhuǎn)矩的層數(shù)也就增加，當(dāng)增加的層數(shù)均施加磁力轉(zhuǎn)矩時(shí)，僅僅在相鄰兩層齒極中心線(xiàn)夾角的范圍內(nèi)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，當(dāng)層數(shù)多夾角小時(shí)，又大大減小了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，由極大減小了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)也就極大減小了噪音和振動(dòng)。附圖說(shuō)明圖1是雙外螺旋外定子構(gòu)件直排開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)構(gòu)件組合結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式圖1為雙螺旋外定子構(gòu)件直排開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)013，為沿圓周相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)外螺旋定子齒極鐵芯0231，外螺旋定子齒極鐵芯0231外套設(shè)外螺旋線(xiàn)圈0232構(gòu)成外螺旋定子齒極，6個(gè)外螺旋定子齒極直線(xiàn)排列構(gòu)成外螺旋定子齒極直排定子構(gòu)件0239，其內(nèi)套設(shè)動(dòng)子齒極033，動(dòng)子齒極033由螺旋動(dòng)子單元螺旋排列構(gòu)成整體雙螺旋動(dòng)子0331。螺旋鐵芯0231的螺距為660mm，長(zhǎng)度為50mm，螺旋線(xiàn)圈0232的厚度為2.5mm，長(zhǎng)度為330mm，單個(gè)螺旋齒極長(zhǎng)度為55mm，6個(gè)單個(gè)螺旋齒極沿轉(zhuǎn)軸方向直線(xiàn)排列，其軛部由軛鐵0233連接，軛鐵0223與6個(gè)螺旋鐵芯0231為整體成形結(jié)構(gòu)或者整體硅鋼片沿圓周疊置而成，動(dòng)子齒極為與定子鐵芯配合的沿圓周相對(duì)設(shè)置的圓弧角為45度的圓環(huán)沿軸向螺旋構(gòu)成的雙螺旋結(jié)構(gòu)。其螺距為660mm，長(zhǎng)度為330mm包含6個(gè)螺旋齒極單元以螺旋的結(jié)構(gòu)排列，動(dòng)子齒極置于外定子齒極內(nèi)。圓弧角度為：360/m/2=360/4=90°。層間齒極中心線(xiàn)夾角為360/2/6=30°。當(dāng)?shù)谝粚佣ㄗ育X極中心線(xiàn)與對(duì)應(yīng)定子齒極單元中心線(xiàn)重合時(shí)，第二層中心線(xiàn)夾角為30°，第二層為60°，第四層為90°其中第四層為平衡位置，初始啟動(dòng)時(shí)，需要第二、第三層單獨(dú)或共同產(chǎn)生磁力，使第四層脫離平衡位置，轉(zhuǎn)動(dòng)之后，就可以在平衡位置使第四層單獨(dú)產(chǎn)生磁力，也就是有3層能夠進(jìn)行排列組合產(chǎn)生磁力，就有多種控制方式，轉(zhuǎn)動(dòng)30°后，第三、四、五層重復(fù)以此循環(huán)。當(dāng)僅僅一層導(dǎo)磁時(shí)，若同層上下兩個(gè)齒極指向軸心端同極性，則當(dāng)定子齒極磁力線(xiàn)穿過(guò)氣隙，進(jìn)入對(duì)應(yīng)動(dòng)子單元后磁力線(xiàn)沿轉(zhuǎn)軸方向向兩側(cè)進(jìn)入相鄰動(dòng)子單元，然后由相鄰動(dòng)子單元穿過(guò)氣隙進(jìn)入相鄰定子齒極后，通過(guò)軛鐵進(jìn)入導(dǎo)磁定子齒極形成回路。同層上下兩個(gè)齒極指向軸心端相反極性，則定子齒極的磁力線(xiàn)穿過(guò)氣隙進(jìn)入上動(dòng)子齒極后沿軸方向的兩側(cè)通過(guò)支撐板進(jìn)入下動(dòng)子齒極穿過(guò)下動(dòng)子齒極與一定子齒極之間的氣隙進(jìn)入下定子齒極鐵芯產(chǎn)生扭矩。當(dāng)兩層同時(shí)導(dǎo)磁時(shí)，相鄰兩個(gè)定子齒極的磁方向相反，這樣磁力線(xiàn)由定子齒極穿過(guò)氣隙進(jìn)入對(duì)應(yīng)動(dòng)子齒極單元，然后沿軸方向進(jìn)入相鄰動(dòng)子齒極單元，穿過(guò)氣隙進(jìn)入相鄰定子齒極后，通過(guò)軛鐵至磁力線(xiàn)出發(fā)定子齒極形成閉合回路。當(dāng)然，上述支撐板可以刪除，由非導(dǎo)磁材料支撐動(dòng)子齒極本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
雙螺旋外定子構(gòu)件直排開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)013，其特征在于：沿圓周相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)外螺旋定子齒極鐵芯0231，外螺旋定子齒極鐵芯0231外套設(shè)外螺旋線(xiàn)圈0232構(gòu)成外螺旋定子齒極，6個(gè)外螺旋定子齒極直線(xiàn)排列構(gòu)成外螺旋定子齒極直排定子構(gòu)件0239，兩個(gè)外螺旋定子齒極直排定子構(gòu)件沿圓周相對(duì)設(shè)置，構(gòu)成外螺旋定子齒極直排定子，其內(nèi)套設(shè)動(dòng)子齒極033，動(dòng)子齒極033由螺旋動(dòng)子單元螺旋排列構(gòu)成整體雙螺旋動(dòng)子0331。

【技術(shù)特征摘要】
1.雙螺旋外定子構(gòu)件直排開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)013，其特征在于：沿圓周相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)外螺旋定子齒極鐵芯0231，外螺旋定子齒極鐵芯0231外套設(shè)外螺旋線(xiàn)圈0232構(gòu)成外螺旋定子齒極，6個(gè)外螺旋定子齒極直線(xiàn)排列構(gòu)成外螺旋定子齒極直排定子構(gòu)件0239，兩個(gè)外螺旋定子齒極直排定子構(gòu)件沿圓周相對(duì)設(shè)置，構(gòu)成外螺旋定子齒極直排定子，其內(nèi)套設(shè)動(dòng)子齒極033，動(dòng)子齒極033由螺旋動(dòng)子單元螺旋排列構(gòu)成整體雙螺旋動(dòng)子0331。2.如權(quán)利要求1...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張春，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：鄭州吉田專(zhuān)利運(yùn)營(yíng)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：河南,41