雙螺旋外定子構件直排開關磁阻電機制造技術

雙螺旋外定子構件直排開關磁阻電機013，其特征在于：沿圓周相對設置的兩個外螺旋定子齒極鐵芯0231，外螺旋定子齒極鐵芯0231外套設外螺旋線圈0232構成外螺旋定子齒極，6個外螺旋定子齒極直線排列構成外螺旋定子齒極直排定子構件0239，兩個外螺旋定子齒極直排定子構件沿圓周相對設置，構成外螺旋定子齒極直排定子，其內套設動子齒極033，動子齒極033由螺旋動子單元螺旋排列構成整體雙螺旋動子0331。

【技術實現步驟摘要】
雙螺旋外定子構件直排開關磁阻電機
本專利技術屬于電機領域，具體就是一種新型結構的開關磁阻電動機。
技術介紹
開關磁阻電動機系統（SwitchedReluctanceDrive：SRD）是繼變頻調速系統、無刷直流電動機調速系統之后發展起來的最新一代無級調速系統，是集現代微電子技術、數字技術、電力電子技術、紅外光電技術及現代電磁理論、設計和制作技術為一體的光、機、電一體化高新技術。開關磁阻電動機調速系統主要由開關磁阻電動機（SRM）、功率變換器、控制器、轉子位置檢測器四大部分組成。控制器內包含控制電路與功率變換器，而轉子位置檢測器則安裝在電機的一端。開關磁阻電動機調速系統所用的開關磁阻電動機（SRM）是SRD中實現機電能量轉換的部件，也是SRD有別于其他電動機驅動系統的主要標志。現有SRM系雙凸極可變磁阻電動機，其定、轉子的凸極均由普通硅鋼片疊壓而成。轉子既無繞組也無永磁體，定子極上繞有集中繞組，徑向相對的兩個繞組聯接起來，稱為“一相”，SR電動機可以設計成多種不同相數結構，且定、轉子的極數有多種不同的搭配。相數多、步距角小，有利于減少轉矩脈動，但結構復雜，且主開關器件多，成本高，現今應用較多的是四相（8/6）結構和三相（12/8）結構。開關磁阻電動機傳動系統綜合了感應電動機傳動系統和直流電動汽車電機傳動系統的優點，是這些傳動系統的有力競爭者，其主要優點如下：1、開關磁阻電動機有較大的電動機利用系數，可以是感應電動機利用系數的1.2～1.4倍。2、電動機的結構簡單，轉子上沒有任何形式的繞組；定子上只有簡單的集中繞組，端部較短，沒有相間跨接線。因此，具有制造工序少、成本低、工作可靠、維修量小等特點。3、開關磁阻電動機的轉矩與電流極性無關，只需要單向的電流激勵，理想上公率變換電路中每相可以只用一個開關元件，且與電動機繞組串聯，不會像PWM逆變器電源那樣，存在兩個開關元件直通的危險。所以，開關磁阻電動機驅動系統SED線路簡單，可靠性高，成本低于PWM交流調速系統。4、開關磁阻電動機轉子的結構形式對轉速限制小，可制成高轉速電動機，而且轉子的轉動慣量小，在電流每次換相時又可以隨時改變相匝轉矩的大小和方向，因而系統有良好的動態響應。5、SRD系統可以通過對電流的導通、斷開和對幅值的控制，得到滿足不同負載要求的機械特性，易于實現系統的軟啟動和四象限運行等功能，控制靈活。又由于SRD系統是自同步系統運行，不會像變頻供電的感應電動機那樣在低頻時出現不穩定和振蕩問題。6、由于SR開關磁阻電動機采用了獨特的結構和設計方法以及相應的控制技巧，其單位處理可以與感應電動機相媲美，甚至還略占優勢。SRD系統的效率和功率密度在寬廣的速度和負載范圍內都可以維持在教導水平。開關磁阻電動機驅動系統的主要缺點是：1、有轉矩脈動。從工作原理可知，S開關磁阻電動機轉子上產生的轉矩是由一些列脈沖轉矩疊加而成的，由于雙凸極結構和磁路飽和非線性的影響，合成轉矩不是一個恒定轉矩，而有一定的諧波分量，這影響了SR電動機低速運行性能。2、SR電動機傳動系統的噪聲與震動比一般電動機大。上述缺點，本質上是開關磁阻電動機驅動系統即SRD系統的開關磁阻電動機SRM的結構造成的，要想減小轉矩脈動及其引起的噪聲與震動，就要改變開關磁阻電動機SRM的結構。
技術實現思路
為了減小現有開關磁阻電動機SRM轉矩脈動引起的震動和噪音，本專利技術提供一種全新結構的開關磁阻電動機SRM，具體就是雙外螺旋外定子構件直排開關磁阻電機013，為沿圓周相對設置的兩個外螺旋定子齒極鐵芯0231，外螺旋定子齒極鐵芯0231外套設外螺旋線圈0232構成外螺旋定子齒極，6個外螺旋定子齒極直線排列構成外螺旋定子齒極直排定子構件0239，其內套設動子齒極033，動子齒極033由螺旋動子單元螺旋排列構成整體雙螺旋動子0331。螺旋鐵芯0231的螺距為660mm，長度為50mm，螺旋線圈0232的厚度為2.5mm，長度為330mm，單個螺旋齒極長度為55mm，6個單個螺旋齒極沿轉軸方向直線排列，其軛部由軛鐵0233連接，軛鐵0223與6個螺旋鐵芯0231為整體成形結構或者整體硅鋼片沿圓周疊置而成，動子齒極為與定子鐵芯配合的沿圓周相對設置的圓弧角為45度的圓環沿軸向螺旋構成的雙螺旋結構。其螺距為660mm，長度為330mm包含6個螺旋齒極單元以螺旋的結構排列，動子齒極置于外定子齒極內。本專利技術的有益效果是：本專利技術由于磁極為疊加磁場，增加了電機的功率密度；另外使用兩極齒極，齒極圓弧面角度為90°，就減小了轉矩脈動，隨著層數增多，相鄰兩層之間的齒極中心線夾角更小，增加了施加磁力轉矩的層數，由于層數的增加，施加磁力轉矩的層數也就增加，當增加的層數均施加磁力轉矩時，僅僅在相鄰兩層齒極中心線夾角的范圍內產生轉矩脈動，當層數多夾角小時，又大大減小了轉矩脈動，由極大減小了轉矩脈動也就極大減小了噪音和振動。附圖說明圖1是雙外螺旋外定子構件直排開關磁阻電機構件組合結構示意圖。具體實施方式圖1為雙螺旋外定子構件直排開關磁阻電機013，為沿圓周相對設置的兩個外螺旋定子齒極鐵芯0231，外螺旋定子齒極鐵芯0231外套設外螺旋線圈0232構成外螺旋定子齒極，6個外螺旋定子齒極直線排列構成外螺旋定子齒極直排定子構件0239，其內套設動子齒極033，動子齒極033由螺旋動子單元螺旋排列構成整體雙螺旋動子0331。螺旋鐵芯0231的螺距為660mm，長度為50mm，螺旋線圈0232的厚度為2.5mm，長度為330mm，單個螺旋齒極長度為55mm，6個單個螺旋齒極沿轉軸方向直線排列，其軛部由軛鐵0233連接，軛鐵0223與6個螺旋鐵芯0231為整體成形結構或者整體硅鋼片沿圓周疊置而成，動子齒極為與定子鐵芯配合的沿圓周相對設置的圓弧角為45度的圓環沿軸向螺旋構成的雙螺旋結構。其螺距為660mm，長度為330mm包含6個螺旋齒極單元以螺旋的結構排列，動子齒極置于外定子齒極內。圓弧角度為：360/m/2=360/4=90°。層間齒極中心線夾角為360/2/6=30°。當第一層定子齒極中心線與對應定子齒極單元中心線重合時，第二層中心線夾角為30°，第二層為60°，第四層為90°其中第四層為平衡位置，初始啟動時，需要第二、第三層單獨或共同產生磁力，使第四層脫離平衡位置，轉動之后，就可以在平衡位置使第四層單獨產生磁力，也就是有3層能夠進行排列組合產生磁力，就有多種控制方式，轉動30°后，第三、四、五層重復以此循環。當僅僅一層導磁時，若同層上下兩個齒極指向軸心端同極性，則當定子齒極磁力線穿過氣隙，進入對應動子單元后磁力線沿轉軸方向向兩側進入相鄰動子單元，然后由相鄰動子單元穿過氣隙進入相鄰定子齒極后，通過軛鐵進入導磁定子齒極形成回路。同層上下兩個齒極指向軸心端相反極性，則定子齒極的磁力線穿過氣隙進入上動子齒極后沿軸方向的兩側通過支撐板進入下動子齒極穿過下動子齒極與一定子齒極之間的氣隙進入下定子齒極鐵芯產生扭矩。當兩層同時導磁時，相鄰兩個定子齒極的磁方向相反，這樣磁力線由定子齒極穿過氣隙進入對應動子齒極單元，然后沿軸方向進入相鄰動子齒極單元，穿過氣隙進入相鄰定子齒極后，通過軛鐵至磁力線出發定子齒極形成閉合回路。當然，上述支撐板可以刪除，由非導磁材料支撐動子齒極本文檔來自技高網...

【技術保護點】
雙螺旋外定子構件直排開關磁阻電機013，其特征在于：沿圓周相對設置的兩個外螺旋定子齒極鐵芯0231，外螺旋定子齒極鐵芯0231外套設外螺旋線圈0232構成外螺旋定子齒極，6個外螺旋定子齒極直線排列構成外螺旋定子齒極直排定子構件0239，兩個外螺旋定子齒極直排定子構件沿圓周相對設置，構成外螺旋定子齒極直排定子，其內套設動子齒極033，動子齒極033由螺旋動子單元螺旋排列構成整體雙螺旋動子0331。

【技術特征摘要】
1.雙螺旋外定子構件直排開關磁阻電機013，其特征在于：沿圓周相對設置的兩個外螺旋定子齒極鐵芯0231，外螺旋定子齒極鐵芯0231外套設外螺旋線圈0232構成外螺旋定子齒極，6個外螺旋定子齒極直線排列構成外螺旋定子齒極直排定子構件0239，兩個外螺旋定子齒極直排定子構件沿圓周相對設置，構成外螺旋定子齒極直排定子，其內套設動子齒極033，動子齒極033由螺旋動子單元螺旋排列構成整體雙螺旋動子0331。2.如權利要求1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張春，
申請(專利權)人：鄭州吉田專利運營有限公司，
類型：發明
國別省市：河南,41