專利名稱：一種hn相開關(guān)磁阻電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種開關(guān)磁阻電動機，特別是涉及一種H段N相開關(guān)磁阻電動機 組裝成的HN相開關(guān)磁阻電動機。
背景技術(shù)：
N(N彡2)相開關(guān)磁阻電動機中，每相有K(K彡1)對定子凸極，2KN個定子凸極在圓
周上均布，定子極距h =5，定子凸極的極弧角^；定子凸極上嵌有匝數(shù)和線徑相同
的線圈，每相中的2K個定子凸極的線圈連成一個相繞組，通電時，該相繞組中的2K個定子 凸極的磁性呈N極和S極間隔排列；N個相繞組的接法相同；相鄰相之間的定子凸極的方位
差為ts。轉(zhuǎn)子一般共有2K(N-1)個轉(zhuǎn)子凸極，也在圓周上均布，轉(zhuǎn)子極距距
轉(zhuǎn)子凸極的極弧角大于^。N相定子凸極順時針轉(zhuǎn)向按相序a、b...周期性標號，相鄰相 (如a與b)間方位差、。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過、角后，定子和轉(zhuǎn)子凸極間位置關(guān)系就回到初始狀 態(tài)，相繞組的通電周期等于、，相鄰相的通電相位滯后|。開關(guān)磁阻電動機的相繞組在導通期間通以一定的電流i之后，磁鏈大致為 P 二 0 /； + /2，式中9是定子凸極與轉(zhuǎn)子凸極的重疊角，而和f2為i的函數(shù)，且i = 0時，
fi = f2 = 0。該相共磁能w 二 f\d i+ | f2d i , 0隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角^變化，就產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)
矩w = ■^丄…。關(guān)于兩段結(jié)構(gòu)4相的開關(guān)磁阻電動機，1994年就有人申請了專利，每段2相開關(guān)磁 阻電動機的定子凸極的對數(shù)為2。本申請人在已提交的一個專利申請中把每段開關(guān)磁阻電動機從2相推廣到 N(N^2)相，每相定子凸極的對數(shù)K不限?，F(xiàn)有的兩段結(jié)構(gòu)6相開關(guān)磁阻電動機，其中轉(zhuǎn)
子凸極極弧角1。圖1(a)中是定子/轉(zhuǎn)子凸極初始位置，1S和lr表示第一段電動機的定
子和轉(zhuǎn)子，2S/2r表示第二段電動機的定子和轉(zhuǎn)子，角注1和2分別表示兩種不同的配裝形 式，2Si和2ri表示按照第一種配裝方式來配裝第二段電動機的定子和轉(zhuǎn)子，2S2和2r2表示 按照第二種配裝方式來配裝第二段電動機的定子和轉(zhuǎn)子。由于N= 3，N相定子凸極順時針 轉(zhuǎn)向按相序a、b、c周期性標號，相鄰相(如a與b)間方位差Ts，la，lb，lc分別為第一段 電動機的3相定子凸極的標號，2a，2b，lc分別為第二段電動機的3相定子凸極的標號，3a， 3b，3c分別為第三段電動機的3相定子凸極的標號。圖1(b)中是兩段電動機各相重疊角的 波形。其中配裝形式的不同，并不改變重疊角的波形。
實用新型內(nèi)容針對上述技術(shù)，本實用新型提供了一種擴展的由H段N相開關(guān)磁阻電動機組裝成的HN相開關(guān)磁阻電動機。本實用新型所提供的HN相開關(guān)磁阻電動機，由軸向間隔開的H段N相開關(guān)磁阻 電動機組裝成，其特征在于，H為大于或等于2的正整數(shù)，N為大于或等于2的正整數(shù)，各段 N相開關(guān)磁阻電動機的結(jié)構(gòu)和參數(shù)相同；H個轉(zhuǎn)子同軸地裝在一個轉(zhuǎn)軸上，各段定子與轉(zhuǎn)子 同心；當轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸，其中一段N相開關(guān)磁阻電動機的轉(zhuǎn)子凸極與一相定子凸極的方位對齊
時，其他段N相開關(guān)磁阻電動機的轉(zhuǎn)子凸極與該相定子凸極的方位差為F/Hて，此處τ為N
相開關(guān)磁阻電動機轉(zhuǎn)子凸極和定子凸極的極距差(tr-ts)，、和、分別是N相開關(guān)磁 阻電動機轉(zhuǎn)子凸極和定子凸極的極距，F(xiàn)為大于或等于1且小于或等于(H-I)的正整數(shù)，各 段的F值互不相等。所述定子/轉(zhuǎn)子凸極采取整齊均勻的配裝方式，其中軸向相鄰安裝的兩段N相開 關(guān)磁阻電動機的段號相差1，段號較大的與段號較小的電動機間轉(zhuǎn)子凸極的方位角相差為
(－てr/H),同時同一相定子凸極的方位角相差為(－てs/H)。所述配裝方式一種簡化形式為各段N相開關(guān)磁阻電動機的同一相定子凸極對 齊，同時相鄰兩段中段號較大的與段號較小的電動機間轉(zhuǎn)子凸極方位角相差為)。所述配裝方式另一種簡化形式為各段N相開關(guān)磁阻電動機的轉(zhuǎn)子凸極對齊，同 時相鄰兩段中段號較大的與段號較小的電動機間同一相定子凸極方位角相差為.。每段N相開關(guān)磁阻電動機中，每相有K對定子凸極，其中K為大于或等于1的正整
數(shù)，2KN個定子凸極在圓周上均布，定子極距h=$，定子凸極的極弧角定子凸極
上嵌有匝數(shù)和線徑相同的線圈，每相中的2K個定子凸極的線圈連成一個相繞組，該相繞組 中的2K個定子凸極的磁性呈N極和S極間隔排列；N個相繞組的接法相同；相鄰相之間的 定子凸極的方位差為、。每段N相開關(guān)磁阻電動機中，轉(zhuǎn)子有2K(N-I)個轉(zhuǎn)子凸極，2K(N-I)個轉(zhuǎn)子凸極在
圓周上均布，轉(zhuǎn)子極距、=^T1，轉(zhuǎn)子凸極的極弧角大于或等于^7。
Mjn _1)2 KN進一步地，所述H小于或等于K。本實用新型提供了一種擴展的由H段N相開關(guān)磁阻電動機組裝成的HN相開關(guān)磁 阻電動機，其中H彡2，N彡2 ；由于在H彡K時相電流的脈動頻率較小，相應的鐵芯損耗、開 關(guān)損耗及噪聲都較小，因此可進一步地根據(jù)HSK來設(shè)置每段中每相定子凸極的對數(shù)K。

圖1 (a)為現(xiàn)有的兩段結(jié)構(gòu)6相開關(guān)磁阻電動機的定子/轉(zhuǎn)子凸極初始位置。圖1 (b)為現(xiàn)有的兩段結(jié)構(gòu)6相開關(guān)磁阻電動機的各相重疊角波形。圖2 (a)為本實用新型的三段結(jié)構(gòu)6相開關(guān)磁阻電動機一實施例定子/轉(zhuǎn)子凸極 初始位置。圖2(b)為本實用新型的三段結(jié)構(gòu)6相開關(guān)磁阻電動機一實施例各相重疊角波形。圖3 (a)為本實用新型三段結(jié)構(gòu)6相開關(guān)磁阻電動機另一實施例定子/轉(zhuǎn)子凸極初始位置。圖3(b)為本實用新型三段結(jié)構(gòu)6相開關(guān)磁阻電動機另一實施例各相重疊角波形。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，
以下結(jié)合附圖對本實用新型 實施方式進行進一步的詳細描述。本實用新型提供了一種HN相開關(guān)磁阻電動機，由軸向間隔開的H段N相開關(guān)磁 阻電動機組裝成，其中H > 2，N > 2，各段N相開關(guān)磁阻電動機的結(jié)構(gòu)和參數(shù)相同；H個轉(zhuǎn) 子同軸地裝在一個轉(zhuǎn)軸上，各段定子與轉(zhuǎn)子同心；當轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸，其中一段N相開關(guān)磁阻電動 機的轉(zhuǎn)子凸極與一相定子凸極的方位對齊時，其他段N相開關(guān)磁阻電動機的轉(zhuǎn)子凸極與該
相定子凸極的方位差為‘r，此處τ為N相開關(guān)磁阻電動機轉(zhuǎn)子凸極和定子凸極的極距
H
差(、-、)，、和τ s分別是N相開關(guān)磁阻電動機轉(zhuǎn)子凸極和定子凸極的極距，F(xiàn)彡1且 彡(H-I)，各段的F值互不相等。上述HN相開關(guān)磁阻電動機中的定子/轉(zhuǎn)子凸極采取整齊均勻的配裝方式，其中軸 向相鄰安裝的兩段N相開關(guān)磁阻電動機的段號相差1，段號較大與段號較小的電動機間轉(zhuǎn)
子凸極的方位角相差為()，同時同一相定子凸極的方位角相差為(—I )。如果把
整個電動機的定子/轉(zhuǎn)子凸極的方位軸向投影到一個垂直平面上，則它們的分布是各自均 勻的。上述配裝方式有兩種簡化形式，簡化形式一各段N相開關(guān)磁阻電動機的同一相 定子凸極對齊，同時相鄰兩段中段號較大的與段號較小的電動機間的轉(zhuǎn)子凸極方位角相差
為(_告)；簡化形式二 各段N相開關(guān)磁阻電動機的轉(zhuǎn)子凸極對齊，同時相鄰兩段中段
號較大與段號較小的電動機間的同一相定子凸極方位角相差為&。上述HN相開關(guān)磁阻電動機的每段N相開關(guān)磁阻電動機中，每相有K對定子凸極， 其中K為大于或等于1的正整數(shù)，2KN個定子凸極在圓周上均布，定子極距h = ,定子
凸極的極弧角^；定子凸極上嵌有匝數(shù)和線徑相同的線圈，每相中的2K個定子凸極的
線圈連成一個相繞組，該相繞組中的2K個定子凸極的磁性呈N極和S極間隔排列；N個相繞 組的接法相同；相鄰相之間的定子凸極的方位差為、。轉(zhuǎn)子一般有2K(N-I)個轉(zhuǎn)子凸極，
2K(N-I)個轉(zhuǎn)子凸極在圓周上均布，轉(zhuǎn)子極距。=，轉(zhuǎn)子凸極的極弧角大于或等于
^“。N相定子凸極順時針轉(zhuǎn)向按相序a、b.......周期性標號，相鄰相(如a與b)間方
位差τ s。圖2 (a)為本實用新型的三段結(jié)構(gòu)6相開關(guān)磁阻電動機一實施例定子/轉(zhuǎn)子凸極 初始位置。圖2(b)為本實用新型的三段結(jié)構(gòu)6相開關(guān)磁阻電動機一實施例各相重疊角波
形。該實施例中H = 3，N = 2。轉(zhuǎn)子凸極的極弧角等于^“，即^ 2(a)中，IS和Ir表示第一段電動機的定子和轉(zhuǎn)子，2S和2r表示第二段電動機的定子和轉(zhuǎn)子，3S和3r表示 第三段電動機的定子和轉(zhuǎn)子。角注1和2表示兩種簡化的配裝形式，具體地，2Si和2Γι表 示按照第一種配裝方式來配裝第二段電動機的定子和轉(zhuǎn)子，SS1和3Γι表示按照第一種配裝 方式來配裝第三段電動機的定子和轉(zhuǎn)子；2&和2r2表示按照第二種配裝方式來配裝第二段 電動機的定子和轉(zhuǎn)子，3S2和3r2表示按照第二種配裝方式來配裝第三段電動機的定子和轉(zhuǎn) 子。該實施例中由于N = 2，N相定子凸極順時針轉(zhuǎn)向按相序a、b周期性標號，相鄰相(如 a與b)間方位差τ s，la，Ib分別為第一段電動機的兩相定子凸極的標號，2a，2b分別為第 二段電動機的兩相定子凸極的標號，3a，3b分別為第三段電動機的兩相定子凸極的標號。圖 2(b)是三段電動機各相重疊角的波形。圖3(a)為本實用新型三段結(jié)構(gòu)6相開關(guān)磁阻電動機另一實施例定子/轉(zhuǎn)子凸極 初始位置。圖3(b)為本實用新型三段結(jié)構(gòu)6相開關(guān)磁阻電動機另一實施例各相重疊角波
形。該實施例中H = 3，N = 2。轉(zhuǎn)子凸極的極弧角大于^f，即^大于1。圖3(幻
中，IS和Ir表示第一段電動機的定子和轉(zhuǎn)子，2S和2r表示第二段電動機的定子和轉(zhuǎn)子，3S 和3r表示第三段電動機的定子和轉(zhuǎn)子。角注1和2表示兩種簡化的配裝形式，具體地，2Si 和2Γι表示按照第一種配裝方式來配裝第二段電動機的定子和轉(zhuǎn)子，SS1和3Γι表示按照第 一種配裝方式來配裝第三段電動機的定子和轉(zhuǎn)子；2&和2巧表示按照第二種配裝方式來配 裝第二段電動機的定子和轉(zhuǎn)子，3S2和3r2表示按照第二種配裝方式來配裝第三段電動機的 定子和轉(zhuǎn)子。圖3(b)是三段電動機各相重疊角的波形。該實施例中由于N= 2，N相定子 凸極順時針轉(zhuǎn)向按相序a、b周期性標號，相鄰相(如a與b)間方位差τ s，la, Ib分別為 第一段電動機的兩相定子凸極的標號，2a，2b分別為第二段電動機的兩相定子凸極的標號， 3a, 3b分別為第三段電動機的兩項定子凸極的標號。將HN相開關(guān)磁阻電動機作為整體考慮，轉(zhuǎn)子最少有2 (HN-I)個凸極，相電流脈動 頻率最低為1)，此處n是電動機轉(zhuǎn)速。在同樣的η條件下，本實用新型相電流的
脈動頻率的(N-1)，在KSH時脈動頻率較低，相應的鐵芯損耗、開關(guān)損耗及噪聲都
較小。因此在配置H、K的數(shù)量時，可以根據(jù)H彡K的原則來進行配置，以使整個HN相開關(guān) 磁阻電動機實現(xiàn)脈動頻率較低，相應的鐵芯損耗、開關(guān)損耗及噪聲都較小的效果。在轉(zhuǎn)速相 同條件下，只要N相開關(guān)磁阻電動機定子凸極每相的對數(shù)KS H，本實用新型中相電流脈動 頻率就較低，與此相應，鐵芯損耗、開關(guān)損耗及噪聲都較小。而在同樣損耗和噪聲條件下，電 動機的頻定轉(zhuǎn)速可設(shè)計得較高。本實用新型的實施例中出現(xiàn)的H、N、F、K取值均為正整數(shù)。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制； 盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解: 其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等 同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù) 方案的精神和范圍。
權(quán)利要求一種HN相開關(guān)磁阻電動機，由軸向間隔開的H段N相開關(guān)磁阻電動機組裝成，其特征在于，H為大于或等于2的正整數(shù)，N為大于或等于2的正整數(shù)，各段N相開關(guān)磁阻電動機的結(jié)構(gòu)和參數(shù)相同；H個轉(zhuǎn)子同軸地裝在一個轉(zhuǎn)軸上，各段定子與轉(zhuǎn)子同心；當轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸，其中一段N相開關(guān)磁阻電動機的轉(zhuǎn)子凸極與一相定子凸極的方位對齊時，其他段N相開關(guān)磁阻電動機的轉(zhuǎn)子凸極與該相定子凸極的方位差為 此處τ為N相開關(guān)磁阻電動機轉(zhuǎn)子凸極和定子凸極的極距差τr τS，τr和τS分別是N相開關(guān)磁阻電動機轉(zhuǎn)子凸極和定子凸極的極距，F(xiàn)為大于或等于1且小于或等于H 1的正整數(shù)，各段的F值互不相等。re-FSB00000237207800011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述HN相開關(guān)磁阻電動機，其特征在于，所述定子/轉(zhuǎn)子凸極采取 整齊均勻的配裝方式，其中軸向相鄰安裝的兩段N相開關(guān)磁阻電動機的段號相差1，段號較大的與段號較小的電動機間轉(zhuǎn)子凸極的方位角相差為— ，同時同一相定子凸極的方位角 相差為
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述HN相開關(guān)磁阻電動機，其特征在于，所述配裝方式一種簡化形 式為各段N相開關(guān)磁阻電動機的同一相定子凸極對齊，同時相鄰兩段中段號較大與段號較小的電動機間轉(zhuǎn)子凸極方位角相差為
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的HN相開關(guān)磁阻電動機，其特征在于，所述配裝方式另一種簡 化形式為各段N相開關(guān)磁阻電動機的轉(zhuǎn)子凸極對齊，同時相鄰兩段中段號較大的與段號較小的電動機間同一相定子凸極方位角相差為|。ri
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的HN相開關(guān)磁阻電動機，其特征在于，每段N相開關(guān)磁 阻電動機中，每相有K對定子凸極，其中K為大于或等于1的正整數(shù)，2KN個定子凸極在圓周上均布，定子極距。=$，定子凸極的極弧角^；定子凸極上嵌有匝數(shù)和線徑相同的線圈，每相中的2K個定子凸極的線圈連成一個相繞組，該相繞組中的2K個定子凸極的磁性 呈N極和S極間隔排列；N個相繞組的接法相同；相鄰相之間的定子凸極的方位差為t s。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的HN相開關(guān)磁阻電動機，其特征在于，每段N相開關(guān)磁阻 電動機中，轉(zhuǎn)子有2K(N-1)個轉(zhuǎn)子凸極，2K(N-1)個轉(zhuǎn)子凸極在圓周上均布，轉(zhuǎn)子極距、二^^，轉(zhuǎn)子凸極的極弧角大于或等于i。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的HN相開關(guān)磁阻電動機，其特征在于，所述H小于或等于K。
專利摘要本實用新型涉及一種HN相開關(guān)磁阻電動機，由軸向間隔開的H段N相開關(guān)磁阻電動機組裝成，其中H、N分別為大于或等于2的正整數(shù)，各段N相開關(guān)磁阻電動機的結(jié)構(gòu)和參數(shù)相同；H個轉(zhuǎn)子同軸地裝在一個轉(zhuǎn)軸上，各段定子與轉(zhuǎn)子同心；當轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸，其中一段N相開關(guān)磁阻電動機的轉(zhuǎn)子凸極與一相定子凸極的方位對齊時，其他段N相開關(guān)磁阻電動機的轉(zhuǎn)子凸極與該相定子凸極的方位差為此處τ為N相開關(guān)磁阻電動機轉(zhuǎn)子凸極和定子凸極的極距差(τr-τS)，τr和τS分別是N相開關(guān)磁阻電動機轉(zhuǎn)子凸極和定子凸極的極距，F(xiàn)為大于或等于1且小于或等于(H-1)的正整數(shù)，各段的F值互不相等。本實用新型提供了一種擴展的由H段N相開關(guān)磁阻電動機組裝成的HN相開關(guān)磁阻電動機。
文檔編號H02K1/14GK201656726SQ20102011117
公開日2010年11月24日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者裘錦灼 申請人:北京中紡銳力機電有限公司