具有偶數極-相指數的開關磁阻電機制造技術

本文描述了用于開關磁阻電機配置的各種實施方式。在至少一個實施方式中，根據本文的教導配置的開關磁阻電機包括定子，其包括預定數量的凸起的定子極(Ns)，相對于定子可轉動地安裝的轉子，轉子包括多個凸起的轉子極，以及圍繞預定數量的定子極設置以形成開關磁阻電機的至少一個相的多個線圈，其中轉子極和定子極對稱布置，并且轉子極的數量與Ns和相的數量有關，根據：i)

Switched reluctance motor with even polar phase exponent

Various implementations of switched reluctance motor configurations are described in this paper. In at least one embodiment, the switched reluctance motor, which is configured according to the instruction of this article, includes a stator, which includes a predetermined number of convex stator poles (Ns), a rotor that is rotatably mounted relative to the stator, the rotor includes a plurality of protruding rotor poles, and the stator pole around a predetermined number of poles to form a switched reluctance motor. A plurality of coils of at least one phase, wherein the rotor pole and the stator pole are symmetrically arranged, and the number of rotor poles is related to the number of Ns and phase, according to: I.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】具有偶數極-相指數的開關磁阻電機相關申請的交叉引用本申請要求2015年5月15日提交的第62/161,905號美國臨時專利申請的優先權，該申請的內容通過引用并入本文中。
所描述的實施方式一般涉及開關磁阻電機，并且具體地涉及開關磁阻電機以及制造具有偶數個定子極每相的開關磁阻電機的方法。技術背景電機已經在范圍廣泛的工業被應用為電動機和發電機達一個多世紀。磁阻電機是這樣的電機，其中，轉矩由機器的可移動部件移動到勵磁的繞組的電感最大化位置的趨勢產生。開關磁阻電機是一種磁阻電機，在該磁阻電機中根據機器的可移動部件的位置給繞組通電。常規的開關磁阻電機通常具有圍繞每個定子極的集中繞組以產生電磁場。通常，在開關磁阻電機中，取決于在每相中的極的數量，圍繞定子極的繞組串聯或并聯連接以產生相繞組。當相通電時，由線圈繞組產生的通量閉合其通過轉子的路徑，以及最近的轉子極轉動以與定子極對準。由于雙重凸起，即圍繞定子和轉子兩者的凸極，當轉子極向定子極移動時，氣隙長度，以及，因此，存儲的能量改變。然而，常規的開關磁阻電機常常遭受高轉矩波動、低扭矩密度、振動和聲學噪聲。
技術實現思路
一方面，本文所描述的至少一個實施方式提供了開關磁阻電機，包括：至少一個定子，其包括預定數量的定子極，其中每個定子極是凸極；至少一個轉子，其相對于所述定子可轉動地安裝，所述至少一個轉子包括多個轉子極，其中所述多個轉子極是凸極；以及多個線圈，其圍繞所述預定數量的定子極設置以形成所述開關磁阻電機的至少一個相，所述多個線圈適于承載電流以產生磁通量，其中所述多個轉子極和所述預定數量的定子極對稱地布置，以及其中轉子極的數量與所述定子極的預定數量和相的數量相關，根據：如果相的數量是奇數，和如果相的數量是偶數，其中Ns是定子極的預定數量，m是相的數量，以及k是基于定子極的預定數量和相的數量的配置指數。在一方面，本文所描述的至少一個實施方式，提供了用于制造具有轉子極數量和定子極數量的開關磁阻電機的方法，該方法包括：確定相的數量；根據下式確定所述轉子極的數量，所述定子極的數量和相的數量，如果相的數量是奇數，和如果相的數量是偶數，其中Ns是定子極的預定數量，m是相的數量，以及k是基于定子極的預定數量和相的數量的配置指數；設置具有所述預定數量的定子極的定子，其中每個定子極是凸起的定子極并且所述預定數量的定子極對稱布置；相對于所述定子可轉動地安裝轉子，所述轉子包括與所述轉子極的數量對應的多個轉子極，其中所述多個轉子極是凸極并且所述多個轉子極對稱布置；以及圍繞所述預定數量的定子極纏繞多個線圈以形成所述開關磁阻電機的至少一個相，所述多個線圈適于承載電流以產生磁通量，所述至少一個相包括所述數量的相。在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，開關磁阻電機的極-相指數是偶數，所述極-相指數是所述定子極的預定數量與所述相的數量的比。在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為3且所述極-相指數為2，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為3且所述極-相指數為4，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為3且所述極-相指數大于或等于6，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為4且所述極-相指數為2，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為4且所述極-相指數為4，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為4且所述極-相指數大于或等于6，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為5且所述極-相指數為2，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為5且所述極-相指數為4，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為5且所述極-相指數為大于或等于6，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為6且所述極-相指數為2，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為6且所述極-相指數為4，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為6且所述極-相指數大于或等于6，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為7且所述極-相指數為2，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為7且所述極-相指數大于或等于4，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為8且所述極-相指數為2，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為8且所述極-相指數為大于或等于4，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為9且所述極-相指數為2，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為9且所述極-相指數大于或等于4，則所述配置指數根據下式確定：在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，如果所述相的數量為大于或等于10，則所述配置指數根據下式確定：如果相的數量是偶數，和如果相的數量是奇數。在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，所述預定數量的定子極和所述多個轉子極使用軟磁材料制造。在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，預定數量的定子極和多個轉子極布置成選自組的配置，該組由內部轉子配置、外部轉子配置、軸向通量配置、線性配置、多轉子配置和多定子配置組成。在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，定子極的預定數量被選為偶數，并且預定數量的定子極彼此等距以提供對稱的布置。在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，轉子極彼此等距以提供對稱的布置。在開關磁阻電機和/或制造開關磁阻電機的方法的各種實施方式中，預定數量的定子極中的每個定子極具有根據下式確定的電位置：Ns_elect＝mod((Ns_mech-Nr_mech)Nr+180°，360)其中Ns_elect是定子極的電位置，Ns_mech是定子極的機械位置，以及Nr_mech是轉子極的機械位置，其中每個定子極的機械位置根據θs[p]＝Tps(p-1)確定，其中以及p＝1，2，...，Ns，其中θs[p]是每個定子極的機械位置，以及其中每個轉子極的機械位置根據θr[t]＝Tpr(t-本文檔來自技高網...

【技術保護點】
開關磁阻電機，包括：定子，其包括預定數量的定子極，其中每個定子極是凸極；轉子，其相對于所述定子可轉動地安裝，所述轉子包括多個轉子極，其中所述多個轉子極是凸極；以及多個線圈，其圍繞所述預定數量的定子極設置以形成所述開關磁阻電機的至少一個相，所述多個線圈適于承載電流以產生磁通量，其中所述多個轉子極和所述預定數量的定子極對稱地布置，以及其中轉子極的數量與所述定子極的預定數量和相的數量相關，根據：

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2015.05.15 US 62/161,9051.開關磁阻電機，包括：定子，其包括預定數量的定子極，其中每個定子極是凸極；轉子，其相對于所述定子可轉動地安裝，所述轉子包括多個轉子極，其中所述多個轉子極是凸極；以及多個線圈，其圍繞所述預定數量的定子極設置以形成所述開關磁阻電機的至少一個相，所述多個線圈適于承載電流以產生磁通量，其中所述多個轉子極和所述預定數量的定子極對稱地布置，以及其中轉子極的數量與所述定子極的預定數量和相的數量相關，根據：如果相的數量是奇數，和如果相的數量是偶數，其中Ns是所述定子極的預定數量，m是所述相的數量，以及k是基于所述定子極的預定數量和所述相的數量的配置指數。2.如權利要求1所述的開關磁阻電機，其中極-相指數是偶數，所述極-相指數是所述定子極的預定數量與所述相的數量的比。3.如權利要求2所述的開關磁阻電機，其中如果所述相的數量為3且所述極-相指數為2，則所述配置指數根據下式確定：4.如權利要求2所述的開關磁阻電機，其中如果所述相的數量為3且所述極-相指數為4，則所述配置指數根據下式確定：5.如權利要求2所述的開關磁阻電機，其中如果所述相的數量為3且所述極-相指數大于或等于6，則所述配置指數根據下式確定：6.如權利要求2所述的開關磁阻電機，其中如果所述相的數量為4且所述極-相指數為2，則所述配置指數根據下式確定：7.如權利要求2所述的開關磁阻電機，其中如果所述相的數量為4且所述極-相指數為4，則所述配置指數根據下式確定：8.如權利要求2所述的開關磁阻電機，其中如果所述相的數量為4且所述極-相指數大于或等于6，則所述配置指數根據下式確定：9.如權利要求2所述的開關磁阻電機，其中如果所述相的數量為5且所述極-相指數為2，則所述配置指數根據下式確定：10.如權利要求2所述的開關磁阻電機，其中如果所述相的數量為5且所述極-相指數為4，則所述配置指數根據下式確定：11.如權利要求2所述的開關磁阻電機，其中如果所述相的數量為5且所述極-相指數為大于或等于6，則所述配置指數根據下式確定：12.如權利要求2所述的開關磁阻電機，其中如果所述相的數量為6且所述極-相指數為2，則所述配置指數根據下式確定：13.如權利要求2所述的開關磁阻電機，其中如果所述相的數量為6且所述極-相指數為4，則所述配置指數根據下式確定：...

【專利技術屬性】
技術研發人員：貝爾克·比爾金，阿里·伊馬迪，
申請(專利權)人：麥克馬斯特大學，
類型：發明
國別省市：加拿大,CA