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1、(10)申请公布号 CN 102957290 A (43)申请公布日 2013.03.06 C N 1 0 2 9 5 7 2 9 0 A *CN102957290A* (21)申请号 201110242520.X (22)申请日 2011.08.23 H02K 29/06(2006.01) H02K 1/14(2006.01) H02K 1/24(2006.01) H02K 11/00(2006.01) H02K 5/20(2006.01) (71)申请人合肥神话机电有限公司 地址 230031 安徽省合肥市合肥高新区潜水 东路17号 (72)发明人石云艾 (74)专利代理机构北京双收知识产。
2、权代理有限 公司 11241 代理人王菊珍 解政文 (54) 发明名称 两相多极开关磁阻电机 (57) 摘要 本发明两相多极开关磁阻电机，包括外壳、左 端盖和右端盖，以及定子、转子、转子辐铁、转轴、 电机控制器、两只位置传感器和两个振荡器。定子 磁极和转子磁极为极数相等的双凸极结构，相邻 两磁极的励磁线圈一正一反地依次连接，相邻两 定子磁极构成等分的双分磁回路。定子磁极和转 子磁极沿转轴方向分布两段，之间设有相同的空 隙。两段定子磁极的励磁回路分别连接在两相中， 两段转子磁极相互错开一个磁极角。两只位置传 感器与电机控制器连接，电机控制器通过电子开 关与两个振荡器连接。其优点是：具有自起动能 。
3、力，转矩死区即零转矩区窄，降低了控制电路和机 体结构的闲置率，提高了性能，结构简单，其自通 风冷却系统具有很好的冷却性能。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 4 页 1/1页 2 1.一种两相多极开关磁阻电机，包括外壳(1)、左端盖(7)和右端盖(8)，以及定子、转 子、转轴(6)、位置传感器和电机控制器，所述定子包括定子磁极和励磁线圈，所述转子包括 转子磁极和转子辐铁(5)，所述定子磁极和转子磁极为极数相等的双凸极结构，所述定子磁 极和励磁线圈固设在外壳(1)内侧。
4、，所述转子磁极通过所述转子辐铁(5)套装在所述转轴 (6)上，所述电机控制器的信号输入端与所述位置传感器相连，所述电机控制器的信号输出 端通过振荡器与所述励磁线圈相连，其特征在于： 所述定子磁极和转子磁极设有沿所述转轴(6)方向分布的两段，分别为第一定子磁极 (21)和第二定子磁极(22)、第一转子磁极(31)和第二转子磁极(32)，所述第一定子磁极 (21)与第二定子磁极(22)之间、第一转子磁极(31)与第二转子磁极(32)之间设有相同的 空隙(9)，所述第一定子磁极(21)和第二定子磁极(22)的励磁回路分别连接在两相中，所 述第一转子磁极(31)与第二转子磁极(32)的径向垂直轴线相互。
5、错开一个磁极角并套装在 所述转轴(6)上； 所述位置传感器设有两只，分别安装在作为非输出端的所述左端盖(7)上，两只所述 位置传感器的径向轴线相互错开一个磁极角或整数个磁极角；所述振荡器包括并联的两个 振荡器，第一振荡器与所述第一定子磁极(21)的励磁线圈(41)相连，第二振荡器与所述第 二定子磁极(22)的励磁线圈(42)相连，分别连接在两相中。 2.根据权利要求1所述的两相多极开关磁阻电机，其特征在于：其中所述电机控制器 与所述振荡器之间连接有电子开关，所述振荡器为LC并联衰减振荡器。 3.根据权利要求2所述的两相多极开关磁阻电机，其特征在于：其中所述位置传感器 采用槽形光偶和遮光片(13。
6、)构成，第一光偶(11)与第二光偶(12)相互错开一个磁极角， 分别安装在所述左端盖(7)上，所述遮光片(13)固定安装在所述转轴(6)上并从所述第一 光偶(11)与第二光偶(12)的槽中分别穿过。 4.根据权利要求3所述的两相多极开关磁阻电机，其特征在于：其中所述左端盖(7) 和右端盖(8)上分别设置进风口(15)、出风口(16)和风道隔圈(17)，所述进风口(15)位 于所述左端盖(7)和右端盖(8)的内缘，圆周均布有4个，所述出风口(16)位于所述左端 盖(7)和右端盖(8)的外缘，圆周均布有4个，所述风道隔圈(17)固定于所述进风口(15) 与出风口(16)之间。 5.根据权利要求4所。
7、述的两相多极开关磁阻电机，其特征在于：其中所述定子磁极和 转子磁极采用电工钢片叠压而成。 权 利 要 求 书CN 102957290 A 1/3页 3 两相多极开关磁阻电机 技术领域 0001 本发明涉及磁阻电机，特别是涉及一种两相多极开关磁阻电机。 背景技术 0002 传统的磁阻电机，其各相是在圆周方向上按一定角度排列的。由于每次只开通一 相，其余各相均处于闲置状态。 0003 传统的两相磁阻电机，均不具有调整转向的能力。在自起动方面，虽然也有多种设 计方案，但是技术复杂，制造麻烦，而且都存在转矩死区，即零转矩区。 0004 2011年2月16日公开(公开号为101976924A)的发明专利。
8、(申请号为 201010569625.1)给出了一种单相多极开关磁阻电机，包括定子和转子，定子包括定子磁极 和励磁线圈，转子包括转子铁芯和转子磁极，所述转子磁极套设在转子铁芯上，所述定子磁 极位于转子磁极的外部，定子磁极和励磁线圈固设在电机外壳内，电机控制器的信号输入 端接位置传感器，电机控制器的信号输出端通过振荡器与励磁线圈相连。该专利的技术方 案能有效地消除磁极剩磁和转子的振动与噪音，有调整转向的能力，但不具自起动能力，也 存在转矩死区，即零转矩区，致使电机的性能仍然不高，影响了电机的使用范围。因此，需要 寻求一种结构简单而又性能良好的磁阻电机。 发明内容 0005 本发明的目的是克服上述。
9、缺陷，提供一种具有自起动能力，转矩死区即零转矩区 窄，结构简单的两相多极开关磁阻电机。 0006 本发明提供一种两相多极开关磁阻电机，包括外壳、左端盖和右端盖，以及定子、 转子、转轴、位置传感器和电机控制器，所述定子包括定子磁极和励磁线圈，所述转子包括 转子磁极和转子辐铁，所述定子磁极和转子磁极为极数相等的双凸极结构，所述定子磁极 和励磁线圈固设在外壳内侧，所述转子磁极通过所述转子辐铁套装在所述转轴上，所述电 机控制器的信号输入端与所述位置传感器相连，所述电机控制器的信号输出端通过振荡器 与所述励磁线圈相连； 0007 所述定子磁极和转子磁极设有沿所述转轴方向分布的两段，分别为第一定子磁极 和。
10、第二定子磁极、第一转子磁极和第二转子磁极，所述第一定子磁极与第二定子磁极之间、 第一转子磁极与第二转子磁极之间设有相同的空隙，所述第一定子磁极和第二定子磁极的 励磁回路分别连接在两相中，所述第一转子磁极与第二转子磁极的径向垂直轴线相互错开 一个磁极角并套装在所述转轴上； 0008 所述位置传感器设有两只，分别安装在作为非输出端的所述左端盖上，两只所述 位置传感器的径向轴线相互错开一个磁极角或整数个磁极角；所述振荡器包括并联的两个 振荡器，第一振荡器与所述第一定子磁极的励磁线圈相连，第二振荡器与所述第二定子磁 极的励磁线圈相连，分别连接在两相中。 0009 本发明两相多极开关磁阻电机，其中所述电。
11、机控制器与所述振荡器之间连接有电 说 明 书CN 102957290 A 2/3页 4 子开关，所述振荡器为LC并联衰减振荡器。 0010 本发明两相多极开关磁阻电机，其中所述位置传感器采用槽形光偶和遮光片构 成，第一光偶与第二光偶相互错开一个磁极角，分别安装在所述左端盖上，所述遮光片固定 安装在所述转轴上并从所述第一光偶与第二光偶的槽中分别穿过。 0011 本发明两相多极开关磁阻电机，其中所述左端盖和右端盖上分别设置进风口、出 风口和风道隔圈，所述进风口位于所述左端盖和右端盖的内缘，圆周均布有4个，所述出风 口位于所述左端盖和右端盖的外缘，圆周均布有4个，所述风道隔圈固定于所述进风口与 出风。
12、口之间。 0012 本发明两相多极开关磁阻电机，其中所述定子磁极和转子磁极采用电工钢片叠压 而成。 0013 本发明两相多极开关磁阻电机的有益效果是：通过设置沿转轴方向分布的两段定 子磁极和两段转子磁极，以及两只位置传感器和两个振荡器，两相多极开关磁阻电机具有 了自起动能力，其转矩死区即零转矩区很窄，提高了机电能量转换效率，降低了控制电路和 机体结构的闲置率，提高了电机的性能，结构也很简单。 0014 进一步，通过设置自通风冷却系统，两相多极开关磁阻电机获得了很好的冷却性 能。 附图说明 0015 图1为本发明两相多极开关磁阻电机的主视剖视图； 0016 图2为图1中A-A剖视图(断电时的状态。
13、)； 0017 图3为图1中B-B剖视图(转子逆时针转动)； 0018 图4为图1中B-B剖视图(转子顺时针转动)； 0019 图5为位置传感器结构的示意图； 0020 图6为图4的左视示意图； 0021 图7为电机控制器的电路框图； 0022 图8为自通风冷却系统的通风示意图； 0023 图9为图8中C-C向视图。 具体实施方式 0024 为进一步阐述本发明，下面结合实施例对本发明两相多极开关磁阻电机做更详细 的说明。 0025 参见图1至图3，本发明两相多极开关磁阻电机包括外壳1、左端盖7和右端盖8， 以及定子、转子、转子辐铁5和转轴6。 0026 定子包括定子磁极和励磁线圈，转子包括转子。
14、磁极和转子辐铁5。定子磁极和转子 磁极为极数相等的双凸极结构，采用电工钢片叠压而成。 0027 定子磁极和励磁线圈固设在外壳1内侧，转子磁极通过转子辐铁5套装在转轴6 上。相邻两磁极的励磁线圈一正一反地依次连接，相邻两磁极构成等分的双分磁回路。 0028 定子磁极和转子磁极设有沿转轴6方向分布的两段，分别为第一定子磁极21和第 二定子磁极22、第一转子磁极31和第二转子磁极32，第一定子磁极21与第二定子磁极22 说 明 书CN 102957290 A 3/3页 5 之间、第一转子磁极31与第二转子磁极32之间设有相同的空隙9。第一定子磁极21和第 二定子磁极22的励磁回路分别连接在两相中。第。
15、一转子磁极31与第二转子磁极32的径 向垂直轴线相互错开一个磁极角并套装在转轴6上。 0029 本发明两相多极开关磁阻电机还包括位置传感器和电机控制器。 0030 电机控制器的信号输入端与位置传感器相连，电机控制器的信号输出端通过振荡 器与励磁线圈相连。参见图7，电机控制器10设有电子开关14，结合图5和图6，两只位置 传感器分别安装在作为非输出端的左端盖7上，两只位置传感器的径向轴线相互错开一个 磁极角或整数个磁极角。电子开关14连接在电机控制器10与振荡器之间。第一振荡器19 与第一定子磁极21的励磁线圈41相连，第二振荡器20与第二定子磁极22的励磁线圈42 相连，分别连接在两相中。两个。
16、振荡器19、20均为LC并联衰减振荡器。 0031 在本发明两相多极开关磁阻电机的实施例中，参见图5和图6，位置传感器采用槽 形光偶11、12和遮光片13构成，第一光偶11与第二光偶12相互错开一个磁极角，分别安 装在左端盖7上，遮光片13固定安装在转轴6上并从第一光偶11与第二光偶12的槽中穿 过。在本发明两相多极开关磁阻电机其他的实施例中，位置传感器也可以采用其他类型的 传感器构成。 0032 在本发明两相多极开关磁阻电机的实施例中，设置了自通风冷却系统。参见图8 和图9，自通风冷却系统包括在左端盖7和右端盖8上分别设置的进风口15、出风口16和 风道隔圈17，进风口15位于左端盖7和右端。
17、盖8的内缘，圆周均布有4个，出风口16位于 左端盖7和右端盖8的外缘，圆周均布有4个，风道隔圈17固定于进风口15与出风口16 之间。 0033 下面说明本发明两相多极开关磁阻电机的工作过程。 0034 本发明两相多极开关磁阻电机具有自起动能力和调整方向的功能。在安装调试 时，控制两相开关的第一光偶11与第二光偶12相互错开一个磁极角，不会同时被遮光片13 挡住，也就是说，有一相在通电，电机在任何一个角度均能起动。电机控制器10通过电子开 关14和两个振荡器19、20控制两相轮流通断，转矩死区即零转矩区就变得非常窄，其结构 却很简单。 0035 参见图2，定子磁极和转子磁极处于此位置，此相断电。
18、。参见图3，定子磁极和转子 磁极处于此位置，电路开通时，转子逆时针转动；参见图4，电路开通时，定子磁极和转子磁 极处于此位置，转子顺时针转动。 0036 在电机旋转后，自通风冷却系统由于压力差的作用，机外的冷空气源源不断地由 进风口15被吸入，通过转子辐铁5间的空间和空隙9，再通过转子磁极间和定子磁极间由出 风口16排出机外，达到冷却作用。 0037 采用了自通风冷却系统后，传统的电机风罩、风扇和机壳上的散热片均可以省去。 0038 以上的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行 限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案 做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。 说 明 书CN 102957290 A 1/4页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102957290 A 2/4页 7 图3 图4 图5 说 明 书 附 图CN 102957290 A 3/4页 8 图6 图7 说 明 书 附 图CN 102957290 A 4/4页 9 图8 图9 说 明 书 附 图CN 102957290 A 。