專利名稱：直接驅(qū)動(dòng)永磁式磁阻電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直接驅(qū)動(dòng)磁阻電機(jī)。
背景技術(shù)：
已有的直接驅(qū)動(dòng)磁阻電機(jī)，如圖1所示，電機(jī)的轉(zhuǎn)子2為薄壁杯形結(jié)構(gòu)，安放在兩個(gè)同心定子之間。通過(guò)對(duì)磁極依次通電，轉(zhuǎn)子2與定子相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。由于內(nèi)外定子同時(shí)與轉(zhuǎn)子相互作用，使單位鐵心質(zhì)量的轉(zhuǎn)矩增大。磁通由外定子1徑向通過(guò)薄壁轉(zhuǎn)子2到內(nèi)定子3，轉(zhuǎn)子磁路很短，磁路的磁阻很低，這樣電機(jī)單位安匝產(chǎn)生的磁通較高，電機(jī)具有高的轉(zhuǎn)矩，但在外定子1的大極1-1表面的槽1-2處和內(nèi)定子3的大極3-1表面的槽3-2處存在一些漏磁通，因此，為得到大的轉(zhuǎn)矩，需要大的勵(lì)磁功率，這樣即限制了電機(jī)的性能體積比，又加大了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的直接驅(qū)動(dòng)磁阻電機(jī)性能體積比和性能重量比低的缺陷，提供一種性能體積比和性能重量比高的直接驅(qū)動(dòng)磁阻電機(jī)。本發(fā)明是通過(guò)如下方案予以實(shí)現(xiàn)的一種直接驅(qū)動(dòng)永磁式磁阻電機(jī)，它包括轉(zhuǎn)子鐵心5、外定子勵(lì)磁繞組6、內(nèi)定子勵(lì)磁繞組7、軸8、內(nèi)定子鐵心9、轉(zhuǎn)子保持架10、軸承11、軸承12和外定子鐵心13，由硅鋼片疊成的轉(zhuǎn)子鐵心5的內(nèi)、外圓上分別開有齒槽5-1和齒槽5-2，齒槽5-2的中心線和齒槽5-1的中心線重合，齒槽5-1和齒槽5-2平行于轉(zhuǎn)子鐵心5的軸心線并且在圓周上均勻分布，轉(zhuǎn)子鐵心5的外圓與外定子鐵心13的內(nèi)孔間形成外氣隙15，轉(zhuǎn)子鐵心5的內(nèi)孔與內(nèi)定子鐵心9的外圓間形成內(nèi)氣隙14，轉(zhuǎn)子鐵心5通過(guò)轉(zhuǎn)子保持架10固定在軸8上，軸8通過(guò)軸承11和軸承12固定在內(nèi)定子鐵心9的內(nèi)孔中，外定子鐵心13內(nèi)表面上的大極13-1上繞有外定子勵(lì)磁繞組6，內(nèi)定子鐵心9外表面上的大極9-1上繞有內(nèi)定子勵(lì)磁繞組7，它還包括永磁體4，大極13-1的朝向轉(zhuǎn)子鐵心5的表面上分別開有若干個(gè)均勻布置的齒槽13-2，齒槽13-2平行于軸8，大極9-1的朝向轉(zhuǎn)子鐵心5的表面上分別開有與齒槽13-2數(shù)目相等的均勻布置的齒槽9-2，齒槽9-2平行于軸8，長(zhǎng)條形的永磁體4鑲嵌在齒槽13-2和齒槽9-2中，永磁體1沿轉(zhuǎn)子鐵心5的切線方向充有磁場(chǎng)，外定子鐵心13上的齒槽13-2中相鄰的永磁體4充磁方向相反，內(nèi)定子鐵心9上的齒槽9-2中相鄰的永磁體1充磁方向相反。當(dāng)內(nèi)定子勵(lì)磁繞組7和外定子勵(lì)磁繞組6不通電時(shí)，外定子鐵心13中的永磁體4的磁通經(jīng)過(guò)外定子鐵心13、外氣隙15、轉(zhuǎn)子鐵心5、外氣隙15和外定子鐵心13閉合，內(nèi)定子鐵心9中的永磁體4的磁通經(jīng)過(guò)內(nèi)定子鐵心9、內(nèi)氣隙14、轉(zhuǎn)子鐵心5，內(nèi)氣隙14和內(nèi)定子鐵心9閉合。當(dāng)對(duì)電機(jī)某一相中的兩個(gè)內(nèi)定子鐵心大極如大極9-1-1和大極9-1-2中的內(nèi)定子勵(lì)磁繞組7和兩個(gè)外定子鐵心大極大極13-1-1和大極13-1-2中的外定子勵(lì)磁繞組6通電后，通電相的鐵心槽中永磁體4的磁通路徑與內(nèi)定子勵(lì)磁繞組7和外定子勵(lì)磁繞組6通電產(chǎn)生的磁通磁路相同，均是經(jīng)過(guò)大極9-1-1、內(nèi)氣隙14、轉(zhuǎn)子鐵心5、外氣隙15、大極13-1-1、大極13-1-2、外氣隙15、轉(zhuǎn)子鐵心5、內(nèi)氣隙14、大極9-1-2閉合。由于永磁體4的存在，如圖1所示，消除了槽1-2和槽3-2中的漏磁，提高了齒1-3和齒3-3中的磁通密度，使電機(jī)的性能體積比和性能重量比大幅提高，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠和易于推廣實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是現(xiàn)有的直接驅(qū)動(dòng)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是圖2的A-A剖視圖，圖4是本發(fā)明的磁路示意圖。
具體實(shí)施例方式
一下面結(jié)合圖2、圖3和圖4具體說(shuō)明本發(fā)明。它由轉(zhuǎn)子鐵心5、外定子勵(lì)磁繞組6、內(nèi)定子勵(lì)磁繞組7、軸8、內(nèi)定子鐵心9、轉(zhuǎn)子保持架10、軸承11、軸承12和外定子鐵心13和永磁體4組成，由硅鋼片疊成的轉(zhuǎn)子鐵心5的內(nèi)、外圓上分別開有齒槽5-1和齒槽5-2，齒槽5-2的中心線和齒槽5-1的中心線重合，齒槽5-1和齒槽5-2平行于轉(zhuǎn)子鐵心5的軸心線并且在圓周上均勻分布，轉(zhuǎn)子鐵心5的外圓與外定子鐵心13的內(nèi)孔間形成外氣隙15，轉(zhuǎn)子鐵心5的內(nèi)孔與內(nèi)定子鐵心9的外圓間形成內(nèi)氣隙14，轉(zhuǎn)子鐵心5通過(guò)轉(zhuǎn)子保持架10固定在軸8上，軸8通過(guò)軸承11和軸承12固定在內(nèi)定子鐵心9的內(nèi)孔中，外定子鐵心13內(nèi)表面上的大極13-1上繞有外定子勵(lì)磁繞組6，內(nèi)定子鐵心9外表面上的大極9-1上繞有內(nèi)定子勵(lì)磁繞組7，外定子鐵心13上的大極13-1-1上的繞組6-1與大極13-1-2上的繞組6-2為同一相，內(nèi)定子鐵心9上的大極9-1-1上的繞組7-1與大極9-1-2上的繞組7-2為同一相，外定子鐵心13上的大極13-1-1圓弧表面的中心線和大極13-1-2圓弧表面的中心線之間的弧長(zhǎng)是轉(zhuǎn)子鐵心5外圓上齒槽5-2的齒距T的整數(shù)倍再加齒距T的二分之一，內(nèi)定子鐵心9上的大極9-1-1圓弧表面的中心線和大極9-1-2圓弧表面的中心線之間的弧長(zhǎng)是轉(zhuǎn)子鐵心5內(nèi)孔上齒槽5-1的齒距t的整數(shù)倍再加齒距t的二分之一，外定子鐵心13上的大極13-1-1的中心線與內(nèi)定子鐵心9上的大極9-1-1的中心線在轉(zhuǎn)子鐵心處錯(cuò)開轉(zhuǎn)子鐵心5上齒槽5-1的齒距t與齒槽5-2的齒距T之和的四分之一，外定子鐵心13的不在同一相的大極13-1-1圓弧表面的中心線與大極13-1-3圓弧表面的中心線之間的弧長(zhǎng)是轉(zhuǎn)子鐵心5的齒距T的整數(shù)倍再加齒距T的m分之一，m是電機(jī)的相數(shù)，內(nèi)定子鐵心9的不在同一相的大極9-1-1圓弧表面的中心線與大極9-1-3圓弧表面的中心線之間的弧長(zhǎng)是轉(zhuǎn)子鐵心5的齒距t的整數(shù)倍再加齒距t的m分之一，齒距T和齒距t均指弧長(zhǎng)。大極13-1的朝向轉(zhuǎn)子鐵心5的表面上分別開有若干個(gè)均勻布置的齒槽13-2，齒槽13-2平行于軸8，大極9-1的朝向轉(zhuǎn)子鐵心5的表面上分別開有與齒槽13-2數(shù)目相等的均勻布置的齒槽9-2，齒槽9-2平行于軸8，長(zhǎng)條形的永磁體4鑲嵌在齒槽13-2和齒槽9-2中，永磁體1沿轉(zhuǎn)子鐵心5的切線方向充有磁場(chǎng)，外定子鐵心13上的齒槽13-2中相鄰的永磁體4充磁方向相反，內(nèi)定子鐵心9上的齒槽9-2中相鄰的永磁體1充磁方向相反。
具體實(shí)施方式
二下面結(jié)合圖3具體說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是，外定子鐵心13上齒槽13-2的齒距H為轉(zhuǎn)子鐵心5外圓上齒槽5-2的齒距T的二分之一，內(nèi)定子鐵心9上齒槽9-2的齒距h為轉(zhuǎn)子鐵心5內(nèi)孔上齒槽5-1的齒距t的二分之一。齒距H和齒距h指弧長(zhǎng)。
權(quán)利要求
1.一種直接驅(qū)動(dòng)永磁式磁阻電機(jī)，它包括轉(zhuǎn)子鐵心(5)、外定子勵(lì)磁繞組(6)、內(nèi)定子勵(lì)磁繞組(7)、軸(8)、內(nèi)定子鐵心(9)、轉(zhuǎn)子保持架(10)、軸承(11)、軸承(12)和外定子鐵心(13)，由硅鋼片疊成的轉(zhuǎn)子鐵心(5)的內(nèi)、外圓上分別開有齒槽(5-1)和齒槽(5-2)，齒槽(5-2)的中心線和齒槽(5-1)的中心線重合，齒槽(5-1)和齒槽(5-2)平行于轉(zhuǎn)子鐵心(5)的軸心線并且在圓周上均勻分布，轉(zhuǎn)子鐵心(5)的外圓與外定子鐵心(13)的內(nèi)孔間形成外氣隙(15)，轉(zhuǎn)子鐵心(5)的內(nèi)孔與內(nèi)定子鐵心(9)的外圓間形成內(nèi)氣隙(14)，轉(zhuǎn)子鐵心(5)通過(guò)轉(zhuǎn)子保持架(10)固定在軸(8)上，軸(8)通過(guò)軸承(11)和軸承(12)固定在內(nèi)定子鐵心(9)的內(nèi)孔中，外定子鐵心(13)內(nèi)表面上的大極(13-1)上繞有外定子勵(lì)磁繞組(6)，內(nèi)定子鐵心(9)外表面上的大極(9-1)上繞有內(nèi)定子勵(lì)磁繞組(7)，其特征是它還包括永磁體(4)，大極(13-1)的朝向轉(zhuǎn)子鐵心(5)的表面上分別開有若干個(gè)均勻布置的齒槽(13-2)，齒槽(13-2)平行于軸(8)，大極(9-1)的朝向轉(zhuǎn)子鐵心(5)的表面上分別開有與齒槽(13-2)數(shù)目相等的均勻布置的齒槽(9-2)，齒槽(9-2)平行于軸(8)，長(zhǎng)條形的永磁體(4)鑲嵌在齒槽(13-2)和齒槽(9-2)中，永磁體(1)沿轉(zhuǎn)子鐵心(5)的切線方向充有磁場(chǎng)，外定子鐵心(13)上的齒槽(13-2)中相鄰的永磁體(4)充磁方向相反，內(nèi)定子鐵心(9)上的齒槽(9-2)中相鄰的永磁體(1)充磁方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接驅(qū)動(dòng)永磁式磁阻電機(jī)，其特征是外定子鐵心(13)上齒槽(13-2)的齒距(H)為轉(zhuǎn)子鐵心(5)外圓上齒槽(5-2)的齒距(T)的二分之一，內(nèi)定子鐵心(9)上齒槽(9-2)的齒距(h)為轉(zhuǎn)子鐵心(5)內(nèi)孔上齒槽(5-1)的齒距(t)的二分之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接驅(qū)動(dòng)永磁式磁阻電機(jī)，其特征是外定子鐵心(13)上的大極(13-1-1)上的繞組(6-1)與大極(13-1-2)上的繞組(6-2)為同一相，內(nèi)定子鐵心(9)上的大極(9-1-1)上的繞組(7-1)與大極(9-1-2)上的繞組(7-2)為同一相，外定子鐵心(13)上的大極(13-1-1)圓弧表面的中心線和大極(13-1-2)圓弧表面的中心線之間的弧長(zhǎng)是轉(zhuǎn)子鐵心(5)外圓上齒槽(5-2)的齒距(T)的整數(shù)倍再加齒距(T)的二分之一，內(nèi)定子鐵心(9)上的大極(9-1-1)圓弧表面的中心線和大極(9-1-2)圓弧表面的中心線之間的弧長(zhǎng)是轉(zhuǎn)子鐵心(5)內(nèi)孔上齒槽(5-1)的齒距(t)的整數(shù)倍再加齒距(t)的二分之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接驅(qū)動(dòng)永磁式磁阻電機(jī)，其特征是外定子鐵心(13)上的大極(13-1-1)的中心線與內(nèi)定子鐵心(9)上的大極(9-1-1)的中心線在轉(zhuǎn)子鐵心處錯(cuò)開轉(zhuǎn)子鐵心(5)上齒槽(5-1)的齒距(t)與齒槽(5-2)的齒距(T)之和的四分之一。
全文摘要
本發(fā)明公開一種直接驅(qū)動(dòng)磁阻電機(jī)——直接驅(qū)動(dòng)永磁式磁阻電機(jī)。它包括轉(zhuǎn)子鐵心(5)、外定子勵(lì)磁繞組(6)、內(nèi)定子勵(lì)磁繞組(7)、軸(8)、內(nèi)定子鐵心(9)、轉(zhuǎn)子保持架(10)、軸承(11)、軸承(12)和外定子鐵心(13)，由硅鋼片疊成的轉(zhuǎn)子鐵心(5)的內(nèi)、外圓上分別開有齒槽(5－1)和齒槽(5－2)，它還包括永磁體(4)，大極(13－1)的表面開有若干個(gè)均勻布置的齒槽(13－2)，大極(9－1)表面上開有齒槽(9－2)，長(zhǎng)條形的永磁體(4)鑲嵌在齒槽(13－2)和齒槽(9－2)中，永磁體(1)沿轉(zhuǎn)子鐵心(5)的切線方向充有磁場(chǎng)。由于永磁體(4)的存在，消除了槽(1－2)和槽(3－2)中的漏磁，提高了齒(1－3)和齒(3－3)中的磁通密度，使電機(jī)的性能體積比和性能重量比大幅提高，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠和易于推廣實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02K1/12GK1484362SQ0313247
公開日2004年3月24日 申請(qǐng)日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者寇寶泉, 李立毅, 程樹康, 李小鵬 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)