專利名稱：帶有輔助電樞繞組的磁阻式電動機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及開關磁阻式電動機。
開關磁阻式電動機調速系統由于兼有直流和交流變速傳動系統的優點，而且成本低，比變頻調速有更高的性能價格比，是世界各國競相研制的先進的變速傳動系統。典型的開關磁阻電動機其結構是由功率晶體管作開關控制，相繞組輪流通電，在特定的轉子位置下進行切換，使轉子按指定的方向轉動，每相繞組的電感隨轉子位置而變化，在轉子極與定子極錯開時為最小電感，到轉子極與定子極對齊時為最大電感，在最小電感位置繞組接通，在最大電感位置繞組斷開，相繞組輪流工作，以保證電機的連續轉動，電樞繞組中感應的運動電勢為E=Lθ·dθdt·i=Lθ·ωi]]>式中L為電樞繞組的電感，θ為轉子角，i為繞組中的電流，ω為轉子轉動角速度，根據機電能量轉換的原理，由電能轉換為機械能的轉換功率為PT=12Ei=12·Lθ·ω·i2]]>
由上式可見，為了保證獲得足夠的轉換功率，電樞繞組的電感L必須隨子位置不同而變化，且其最大值要足夠大，由于需要電樞繞組有足夠大的電感，因此現有開關磁阻電動機調速系統存在以下缺陷1、電流波形不好，換流困難。因電感大，電流上升較慢，繞組切除時，續流的時間比較長，這就要求主開關管和續流管有較大的額定電流，不但增加成本，降低了系統效率，增大了控制電路調試難度和成本，也降低了可靠性。2、由于電樞繞組電感大，工作時在電機定子鐵芯上產生的磁拉力構成旋轉力波，是產生電動機振動和噪聲的根源，因此現有的開關磁阻式電動機調速系統振動和噪聲問題十分嚴重。
本實用新型的任務是設計一種效率高、減少振動和噪聲、可靠性強的帶有輔助電樞繞組的磁阻式電動機。
本實用新型的任務是以如下方式實現的與電動機的定子鐵芯裝有主電樞繞組并聯或串聯輔助電樞繞組，該繞組為兩極或多級繞組。
本實用新型由于主、輔繞組之間的互感也產生轉換功率，因此主繞組的匝數和電感量可以大大減小，因此具有以下優點1、改善了電流波形；由于主繞組匝數減少，電感量以匝數的平方減小，接通時電流上升快，切斷時電流下降也快，電流波形接近方波，因此提高了效率；
2、由于輔助繞組經過續流二極管短接，在主繞組切斷時，輔助繞組中的感應電流減小了開關管上的過電壓提高了電機的可靠性，減小了電動機的噪聲。
圖1為本實用新型一種實施方案視圖；圖2為圖1的電路圖；圖3為本實用新型第二種實施方案視圖；圖4為圖3的電路圖；圖5為本實用新型第三種實施方案視圖。
本實用新型的實施方式，如圖1，在原有的開并磁阻式電動機中的定子上與主電樞繞組1、2、3、4并聯有輔助電樞繞組5、6，其電路圖如圖2所示，工作中輔助繞組的自感不隨轉子位置變化而變化，為一常數；而輔助繞組與主電樞繞組的互感M是轉子位置的函數，按與主繞組自感相同的規律變化，即當定子、轉子極錯開時，主電樞繞組自感L和主、輔繞組間互感M均最小，兩極對齊時L和M均達到最大。
根據其工作原理是當主繞組由開關切換輪流接通和關斷時，輔助繞組中電流始終保持不變或近似不變，無需開關切換，根據機電能量轉換原理，其轉換功率為PT=12·Lθ·ω·i2+Mθωiif]]>式中i——主繞組電流；if——輔助繞組電流。
實現本實用新型的任務的第二種實施方案，如圖3所示，為一種三相隱極式結構方案，圖中，A、B、C、A′、B′、C′為主電樞繞組，f、f′為輔助電樞繞組，圖4為電路圖。
本實用新型的第三種實施方案，如圖5所示。
實現本實用新型的任務還可以有其它方案，可以把鐵芯分成兩段，輔助繞組放在兩段鐵芯之間，通過軸向磁場耦合主、輔電樞繞組。輔助繞組的供電方式也有幾種，可以是和主繞組串聯，也可以與主繞組并聯，或者用一個單獨電源供電。
權利要求1.一種帶有輔助電樞繞組的磁阻式電動機，它包括定子、轉子，在定子上裝有主電樞繞組，其特征在于裝在定子鐵芯上與主電樞繞組相聯有輔助電樞繞組。
2.如權利要求1所述的磁阻式電動機，其特征在于輔助電樞繞組單級、兩級或多級繞組。
3.如權利要求1或2所述的磁阻式電動機，其特征在于輔助電樞繞組與主電樞繞組串聯。
4.如權利要求1或2所述的磁阻式電動機，其特征在于輔助電樞繞組與主樞繞組并聯。
5.如權利要求1或2所述的磁阻式電動機，其特征在于輔助電樞繞組由直流電源供電。
專利摘要一種定子上帶有輔助電樞繞組的磁阻式電動機，是在電動機的定子主電樞繞組串聯或并聯輔助電樞繞組，該電樞繞組為單極、兩極或多極。該裝置的主輔繞組之間互感可產生轉換功率，可使主繞組的匝數和電感量有很大減小，改善了電流波形，提高了效率，由于輔助繞組經過續流二極管短接，在主繞組切斷時，輔助繞組中的感應電流減小了開關管上的過電壓，提高了電機的可靠性，減小了電動機的噪聲，解決了現有電機效率低可靠性差以及振動和噪音的問題，可廣泛用作各類中小電機的換代產品。
文檔編號H02K3/28GK2266219SQ9622612
公開日1997年10月29日 申請日期1996年4月30日 優先權日1996年4月30日
發明者李哲生 申請人:李哲生