專利名稱：低轉(zhuǎn)矩脈動雙凸極電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
低轉(zhuǎn)矩脈動雙凸極電機技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種低轉(zhuǎn)矩脈動雙凸極電機，屬于電機制造技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景[0002]電機是傳動系統(tǒng)中必不可少的重要部分，性能優(yōu)越的電機可以使整個傳動系統(tǒng)有更廣闊的應(yīng)用前景。雙凸極電機是一類比較獨特的電機，其定子和轉(zhuǎn)子都采用凸極結(jié)構(gòu)磁極明顯可辨，常見的雙凸極電機包括開關(guān)磁阻電機、雙凸極永磁電機、磁通切換永磁電機、 混合勵磁開關(guān)磁鏈電機等；還有其他形式的雙凸極電機，它們的定子和轉(zhuǎn)子均由硅鋼片疊壓而成，雙凸極電機由于具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠性好、制造方便、效率高、調(diào)速范圍廣等優(yōu)點被廣泛地推廣應(yīng)用。但是，此類雙凸極結(jié)構(gòu)的電機使輸出轉(zhuǎn)矩存在脈動分量，繼而產(chǎn)生振動和噪聲，導(dǎo)致電機運行惡化，進而影響整個系統(tǒng)的控制性能，轉(zhuǎn)矩脈動過大時會嚴(yán)重影響電機的性能，甚至造成電機無法正常工作。因此，高性能電機必須盡可能地削弱轉(zhuǎn)矩脈動，目前主要是通過改進控制器或控制策略來實現(xiàn)削弱轉(zhuǎn)矩脈動的目的，雖然在一定程度上實現(xiàn)了減小轉(zhuǎn)矩脈動的目的，但還是增加了控制器的復(fù)雜程度，同時增加了電機的制造成本，影響了電機結(jié)構(gòu)的設(shè)計。實用新型內(nèi)容[0003]本實用新型的目的是提出一種低轉(zhuǎn)矩脈動雙凸極電機，是一種改進雙凸極電機本體的設(shè)計方案，通過合理地選擇電機的定子和轉(zhuǎn)子的極對數(shù)，能有效地削弱轉(zhuǎn)矩脈動的雙凸極電機的定子和轉(zhuǎn)子極對數(shù)，產(chǎn)品具有設(shè)計科學(xué)合理，機械效率高等特點。[0004]下面結(jié)合說明書附圖標(biāo)記詳細描述本實用新型的具體技術(shù)內(nèi)容。[0005]一種低轉(zhuǎn)矩脈動雙凸極電機，為雙凸極電機，包括電機的定子和轉(zhuǎn)子，其所述的定子布置在所述轉(zhuǎn)子的外部或內(nèi)部，所述定子包括定子鐵芯1和數(shù)個定子齒2，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯3和轉(zhuǎn)子齒4，其中，所述定子鐵芯1為圓環(huán)形，在它的內(nèi)圓表面均布所述的定子齒 2，在所述定子齒2上繞有集中繞組5，所述轉(zhuǎn)子鐵芯3的外圓表面均布有轉(zhuǎn)子齒4，所述轉(zhuǎn)子上沒有繞組、永磁體、和滑環(huán)，所述定子與轉(zhuǎn)子之間留有氣隙6，所述定子的軸心線與所述轉(zhuǎn)子的軸心線相重合，所述定子與轉(zhuǎn)子的極數(shù)關(guān)系為定子極數(shù)Ns等于4倍的電機相數(shù)m， 轉(zhuǎn)子極數(shù)凡等于電機相數(shù)m減1的4倍，即4(m-l)，以實現(xiàn)減小轉(zhuǎn)矩脈動。所述的電機相數(shù)m等于4，即極對數(shù)為16/12四相反向雙凸極電機串聯(lián)接法。[0006]本實用新型徹底解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，具有以下有益效果通過合理地選擇定子和轉(zhuǎn)子的極對數(shù)，使電機的徑向力波對電機徑向振動的振型得到有效地改善，從而減小了轉(zhuǎn)矩脈動，這樣不僅改善了雙凸極電機的振動和噪聲，還合理調(diào)整了電磁磁路，降低了鐵損和銅損，從而提高了電機的效率，具有一定的經(jīng)濟效益；本產(chǎn)品具有設(shè)計科學(xué)合理， 機械效率高，同時具有雙凸極電機的結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠性好、制造方便、效率高、調(diào)速范圍廣等優(yōu)點。


[0007]圖1本實用新型實施例1結(jié)構(gòu)示意圖(四相16/12反向串聯(lián)雙凸極電機)；[0008]圖2是本實用新型的徑向力階數(shù)η = 1時對定子鐵心變形影響圖；[0009]圖3是本實用新型的徑向力階數(shù)η = 2時對定子鐵心變形影響圖；[0010]圖4是本實用新型的徑向力階數(shù)η = 3時對定子鐵心變形影響圖；[0011]圖5是本實用新型的徑向力階數(shù)η = 4時對定子鐵心變形影響圖。
具體實施方式
[0012]
以下結(jié)合附圖1-5進一步描述本實用新型的技術(shù)內(nèi)容和實施例。[0013]圖1為本實用新型實施例1結(jié)構(gòu)示意圖，表示本實用新型四相16/12反向串聯(lián)雙凸極電機的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施方式包括定子、轉(zhuǎn)子，定子位于轉(zhuǎn)子外部，定子包括圓環(huán)形的定子鐵芯1和定子齒2，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯3和轉(zhuǎn)子齒4，定子鐵芯1的內(nèi)圓表面均布有定子齒2，定子齒上繞有集中繞組5，轉(zhuǎn)子鐵芯3的外圓表面均布有轉(zhuǎn)子齒4，轉(zhuǎn)子沒有任何形式的繞組、永磁體、滑環(huán)等，定子與轉(zhuǎn)子之間留有氣隙6，定子的軸心線與轉(zhuǎn)子的軸心線相重合，定、轉(zhuǎn)子極數(shù)符合Ns = 4m, Nr = 4(m-l)。這里取m = 4，即極對數(shù)為16/12四相反向雙凸極電機串聯(lián)接法。當(dāng)四相繞組全部通以正向電流時，在定子’圓上磁極的極性分布是 NSNSNSNS。由圖中可以看出，四相受相鄰相的互感電動勢的影響完全一致，且磁路全部為短磁路，表現(xiàn)出一致性。對于這種繞組反串的接法，電機需要兩相導(dǎo)通而利用相間互感工作， 性能分析比傳統(tǒng)—相導(dǎo)通方式要復(fù)雜，同時它還表現(xiàn)出比傳統(tǒng)單相導(dǎo)通方式略大的出力。 因此對于四相電機采用16/12分布為NSNSNSNS的繞組連接方式對改善電機噪聲有幫助。[0014]參照圖1 圖4進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。本實用新型提供的低轉(zhuǎn)矩脈動雙凸極電機，其中的定子和轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的電磁力可分為切向力和徑向力兩個分量，切向力分量不是主要的噪聲源，在電機與負載聯(lián)接時采用彈性連接措施可加以避免，而徑向力波的階數(shù)η確定了電機徑向振動的振型，如圖示中虛線表示振動的變形程度，通過正確選擇定、轉(zhuǎn)子極數(shù)，合理調(diào)整電機電磁磁路，從而有效抑制了徑向力波對電機徑向振動的振型。[0015]本實用新型僅就本實用新型的一最佳實施例進行詳細的描述，但不能理解為對本實用新型實施的其他方式的限制，凡是在本實用新型基礎(chǔ)上進一步的改進和類似或雷同的方案，均視為是本實用新型請求保護的范圍。
權(quán)利要求1.低轉(zhuǎn)矩脈動雙凸極電機，為雙凸極電機，包括電機的定子和轉(zhuǎn)子，其特征是所述的定子布置在所述轉(zhuǎn)子的外部或內(nèi)部，所述定子包括定子鐵芯(1)和數(shù)個定子齒0)，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯(3)和轉(zhuǎn)子齒G)，其中，所述定子鐵芯(1)為圓環(huán)形，在它的內(nèi)圓表面均布所述的定子齒O)，在所述定子齒( 上繞有集中繞組(5)，所述轉(zhuǎn)子鐵芯(3)的外圓表面均布有轉(zhuǎn)子齒，所述轉(zhuǎn)子上沒有繞組、永磁體、和滑環(huán)，所述定子與轉(zhuǎn)子之間留有氣隙 (6)，所述定子的軸心線與所述轉(zhuǎn)子的軸心線相重合，所述定子與轉(zhuǎn)子的極數(shù)關(guān)系為定子極數(shù)Ns等于4倍的電機相數(shù)m，轉(zhuǎn)子極數(shù)凡等于電機相數(shù)m減1的4倍，即4 (m-1)，以實現(xiàn)減小轉(zhuǎn)矩脈動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低轉(zhuǎn)矩脈動雙凸極電機，其特征是所述的電機相數(shù)m等于 4，即極對數(shù)為16/12四相反向雙凸極電機串聯(lián)接法。
專利摘要一種低轉(zhuǎn)矩脈動雙凸極電機，為雙凸極電機，包括電機的定子和轉(zhuǎn)子，定子布置在轉(zhuǎn)子的外部或內(nèi)部，定子包括定子鐵芯(1)和數(shù)個定子齒(2)，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯(3)和轉(zhuǎn)子齒(4)，其中，定子鐵芯(1)為圓環(huán)形，在它的內(nèi)圓表面均布所述的定子齒(2)，在定子齒(2)上繞有集中繞組(5)，轉(zhuǎn)子鐵芯(3)的外圓表面均布有轉(zhuǎn)子齒(4)，留有氣隙(6)，所述定子與轉(zhuǎn)子的極數(shù)關(guān)系為定子極數(shù)Ns等于4倍的電機相數(shù)m，轉(zhuǎn)子極數(shù)Nr等于電機相數(shù)m減1的4倍，即4(m-1)以實現(xiàn)減小轉(zhuǎn)矩脈動。本裝置通過合理地選擇定子和轉(zhuǎn)子的極對數(shù)，減小了轉(zhuǎn)矩脈動，不僅改善了雙凸極電機的振動和噪聲，還合理調(diào)整了電磁磁路，降低了鐵損和銅損，提高了電機的效率。
文檔編號H02K1/24GK202260670SQ201120337779
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月2日
發(fā)明者周紅芳, 楊志華, 林云發(fā), 羅昊, 辛懋 申請人:浙江西子富沃德電機有限公司