一種混合繞組永磁磁阻無刷電機及其驅動方法技術

本發明專利技術提供一種混合繞組永磁磁阻無刷電機及其驅動方法，一種混合繞組永磁磁阻無刷電機，其包括轉子外框、轉子鐵芯、多個轉子磁阻極、永磁體、定子軸、多個定子鐵芯以及三個繞組體；其中所述兩個永磁體的其中一個S極永磁體，另一個是N極永磁體；所述三個繞組體具有繞組共同連接點；每個繞組體包括三個繞組，其中一個繞組為獨立繞組，另外兩個繞組串聯連接，串聯繞組分布在獨立繞組兩側；每個繞組體中的串聯繞組同相且首尾相連，獨立繞組與串聯繞組輸入和輸出反相并聯。本發明專利技術繞組體每一相既串又并，使得扭矩與速度兼顧；轉子磁阻極的存在使得電機扭矩更大，對永磁體要求更小，轉子的離心力自動貼合的特點。心力自動貼合的特點。心力自動貼合的特點。

【技術實現步驟摘要】
一種混合繞組永磁磁阻無刷電機及其驅動方法


[0001]本專利技術屬于電機的
，尤其涉及一種混合繞組永磁磁阻無刷電機及其驅動方法。

技術介紹

[0002]無刷電機是一種新型的直流電機，其工作原理就是利用電子開關器件來代替舊的接觸式換向器和電刷，從而使得電機具有更高的可靠性，同時還能夠降低機械的噪聲。
[0003]現有市場上各種智能動力設備對電機有跟高的需求下產生，它要求動力來源的電機系統體積更小，功率密度更大，轉速更高。
[0004]故有必要設計一種新的無刷電機。

技術實現思路

[0005]本專利技術的目的在于提供一種繞組體每一相既串又并且獲得低速下扭矩更大的混合繞組永磁磁阻無刷電機及其驅動方法。
[0006]本專利技術提供一種混合繞組永磁磁阻無刷電機，其包括轉子外框、位于所述轉子外框內的轉子鐵芯、位于所述轉子鐵芯內的多個轉子磁阻極、位于相鄰轉子磁阻極之間的兩個永磁體、位于所述轉子外框內的定子軸、固定在所述定子軸上且與所述永磁體對應設置的多個定子鐵芯以及纏繞在所述多個定子鐵芯上的三個繞組體；其中所述兩個永磁體的其中一個S極永磁體，另一個是N極永磁體；所述三個繞組體具有繞組共同連接點；每個繞組體包括三個繞組，其中一個繞組為獨立繞組，另外兩個繞組串聯連接，串聯繞組分布在獨立繞組兩側；每個繞組體中的串聯繞組同相且首尾相連，獨立繞組與串聯繞組輸入和輸出反相并聯。
[0007]進一步地，所述永磁體分布在所述轉子磁阻極兩側，且位于每個轉子磁阻極兩側的永磁體的磁極相同，相鄰兩個轉子磁阻極外側的永磁體的磁極相異。
[0008]進一步地，每個轉子磁阻極兩側的永磁體排列呈V字。
[0009]進一步地，每組永磁體組的兩邊封閉。
[0010]進一步地，相鄰組永磁體組之間具有間隙，相鄰轉子磁阻極之間具有槽口。
[0011]進一步地，三個繞組體分別為A相繞組體、B相繞組體和C相繞組體，其中A相繞組體包括A相第一分繞組、A相獨立繞組和A相第二分繞組，A相第一分繞組和A相第二分繞組串聯連接且方向相同，A相第一分繞組和A相第二分繞組串聯連接后首尾與A相獨立繞組并聯；其中B相繞組體包括B相第一分繞組、B相獨立繞組和B相第二分繞組，B相第一分繞組和B相第二分繞組串聯連接且方向相同，B相第一分繞組和B相第二分繞組串聯連接后獨立繞組首尾與B相獨立繞組并聯；其中C相繞組體包括C相第一分繞組、C相獨立繞組和C相第二分繞組，C相第一分繞組和C相第二分繞組串聯連接且方向相同，C相第一分繞組和C相第二分繞組獨立繞組串聯連接后首尾與C相獨立繞組并聯；所有繞組一頭連接在一起形成繞組共同連接點，另外一頭分別接無刷電機的三個輸入相。
[0012]進一步地，獨立繞組的繞線匝數是對應兩個串聯繞組匝數之和。
[0013]進一步地，還包括與所述定子軸連接的多個定子槽，所述定子鐵芯固定于對應的定子槽內。
[0014]進一步地，定子槽數量是9或者9的整數倍，轉子磁阻極的數量是8和10或者是8和10與定子槽一樣的整數倍。
[0015]本專利技術還提供一種混合繞組永磁磁阻無刷電機的驅動方法，具體方法如下：當繞組產生電磁力時，同時吸引永磁體和導磁的轉子磁阻極，產生更大的拉力，增加轉矩。
[0016]本專利技術采用復合繞組體以及永磁體的置放，繞組體每一相既串又并，使得扭矩與速度兼顧；轉子磁阻極的存在使得電機扭矩更大，對永磁體要求更小，轉子的離心力自動貼合的特點，轉子轉速越高，越趨向于穩定；本專利技術可以獲得低速下扭矩更大，本專利技術電機啟動堵轉或者低速時電流更小，另外還更容易實現高轉速，保持低速扭矩兼顧更高轉速，且高速下更穩定，相同體積下功率密度更大之好處。
[0017]根據下文結合附圖對本專利技術具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本專利技術的上述以及其他目的、優點和特征。
附圖說明
[0018]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本專利技術的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：
[0019]圖1為用于本專利技術實施例的混合繞組永磁磁阻無刷電機的結構示意圖；
[0020]圖2為用于本專利技術實施例的混合繞組永磁磁阻無刷電機的轉子鐵芯沖片的示意圖；
[0021]圖3為用于本專利技術實施例的混合繞組永磁磁阻無刷電機的繞組體的簡化示意圖。
[0022]圖4為用于本專利技術實施例的混合繞組永磁磁阻無刷電機的永磁體的兩端封閉樣式的結構示意圖。
具體實施方式
[0023]本專利技術公開一種混合繞組永磁磁阻無刷電機，如圖1至圖3所示，其包括轉子外框10、位于轉子外框10內的轉子鐵芯20、位于轉子鐵芯20內且具有導磁功能的多個轉子磁阻極30、位于相鄰轉子磁阻極30之間的兩個永磁體40、位于轉子外框10內的定子軸50、與定子軸50連接的多個定子槽51、固定在定子軸50上且位于定子槽51內的多個定子鐵芯60以及纏繞在定子鐵芯60上的三個繞組體；其中三個繞組體具有繞組共同連接點O，每個繞組體包括三個繞組，其中一個繞組為獨立繞組，另外兩個繞組串聯連接，串聯繞組分布在獨立繞組兩側；每個繞組體中的串聯繞組同相且首尾相連，獨立繞組與串聯繞組輸入和輸出反相并聯。其中轉子鐵芯20由導磁軟磁材料沖片疊加形成，例如硅鋼片疊加。
[0024]永磁體40的數量是2的倍數，本實施例中，永磁體40的數量為16。
[0025]永磁體40分布在轉子磁阻極30兩側，且位于每個轉子磁阻極30兩側的永磁體40的磁極相同(即均為S極永磁體或N極永磁體)，相鄰兩個轉子磁阻極30外側的永磁體的磁極相異(即一個為S極永磁體，另一個為N極永磁體)，且每個轉子磁阻極30兩側的永磁體排列呈V
字。
[0026]每組永磁體組的兩邊可以封閉(如圖4所示)，以增加轉子鐵芯20的強度；永磁體40采用V型安裝，相鄰組永磁體組之間具有間隙41；相鄰轉子磁阻極30之間具有槽口31，用于阻斷每組永磁體組的S極永磁體和N極永磁體之間的直連磁力線。
[0027]轉子磁阻極30數量等于永磁體40的數量的一半組。
[0028]電機依靠永磁體40和轉子磁阻極30感應的力共同作用在轉子鐵芯20上，做相對旋轉運動，具有扭矩大電流小轉速高的優點。
[0029]定子槽51的數量是9或者9的整數倍，轉子磁阻極30的數量是8和10或者是8和10與定子槽一樣的整數倍。定子鐵芯60一端固定在定子軸50上，定子鐵芯60另一端與永磁體40對應設置。
[0030]定子鐵芯60具有9個，每個定子鐵芯60上纏繞一個繞組；每個定子鐵芯60位于相鄰組的永磁鐵組之間。
[0031]每個繞組體包括3個繞組，其中一個繞組為獨立繞組，另外兩個繞組串聯連接。由于每個繞組體至少需要3個繞組組成，所以在一個多繞組3相無刷電機中，定子槽極數最少9乘以n,n是大于1的整數。
[0032]三個繞組體分別為A相繞組體、B相繞組體和C相繞組體。其中A本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種混合繞組永磁磁阻無刷電機，其特征在于，其包括轉子外框(10)、位于所述轉子外框(10)內的轉子鐵芯(20)、位于所述轉子鐵芯(20)內的多個轉子磁阻極(30)、位于相鄰轉子磁阻極(30)之間的兩個永磁體(40)、位于所述轉子外框(10)內的定子軸(50)、固定在所述定子軸(50)上且與所述永磁體(40)對應設置的多個定子鐵芯(60)以及纏繞在所述多個定子鐵芯(60)上的三個繞組體；其中所述兩個永磁體(40)的其中一個S極永磁體，另一個是N極永磁體；所述三個繞組體具有繞組共同連接點；每個繞組體包括三個繞組，其中一個繞組為獨立繞組，另外兩個繞組串聯連接，串聯繞組分布在獨立繞組兩側；每個繞組體中的串聯繞組同相且首尾相連，獨立繞組與串聯繞組輸入和輸出反相并聯。2.根據權利要求1所述的混合繞組永磁磁阻無刷電機，其特征在于，所述永磁體(40)分布在所述轉子磁阻極(30)兩側，且位于每個轉子磁阻極(30)兩側的永磁體(40)的磁極相同，相鄰兩個轉子磁阻極(30)外側的永磁體的磁極相異。3.根據權利要求1所述的混合繞組永磁磁阻無刷電機，其特征在于，每個轉子磁阻極(30)兩側的永磁體排列呈V字。4.根據權利要求1所述的混合繞組永磁磁阻無刷電機，其特征在于，每組永磁體組的兩邊封閉。5.根據權利要求1所述的混合繞組永磁磁阻無刷電機，其特征在于，相鄰組永磁體組之間具有間隙，相鄰轉子磁阻極之間具有槽口。6.根據權利要求1所述的混合繞組永磁磁阻無刷電機，其特征在于，三個繞組體分別...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉則鋒，
申請(專利權)人：成都倒立擺科技有限公司，
類型：發明
國別省市：