横向磁通开关磁阻电机的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，特别是涉及一种横向磁通开关磁阻电机。

背景技术：

开关磁阻电机是磁阻电机和电力电子开关电路相结合而产生的一种机电一体化新产品，它可以实现高效率、快响应、高精度以及高输出的性能指标。

开关磁阻电机从磁通与电机运动的方向关系上，可分为径向磁场开关磁阻电机和横向磁场开关磁阻电机。径向磁场开关磁阻电机是沿径向产生磁场，定子绕组和转子极靴争用一个定子圆周空间，电机主磁路较长，磁阻偏大，定子绕组需要产生更大的磁势。横向磁场开关磁阻电机的主磁路与电机运动方向垂直，实现磁路与电路结构上的解耦，定子齿宽不相互制约，主磁路较短，转矩密度大，效率高。但目前市场上的横向磁通开关磁阻电机结构复杂、且制作成本高、报废率高，且输出的扭矩小。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种结构简单、组装方便的横向磁通开关磁阻电机。

一种横向磁通开关磁阻电机，包括一壳体、安装在所述壳体内的转子组件、安装在所述壳体内的定子组件、以及与所述定子组件连接的绕组组件；所述转子组件包括安装环、安装在所述安装环上的若干转子极靴、以及对应连接所述转子极靴的转子铁芯，各所述转子铁芯通过硅钢销钉与对应的转子极靴连接，各所述转子铁芯上设有一U型槽；所述定子组件沿转子组件的外周向设置，所述定子组件包括若干定子极靴及连接对应所述定子极靴上的定子铁芯，各所述定子铁芯通过硅钢销钉与对应的定子极靴连接，各所述定子极靴上安装有固定块；所述绕组组件包括若干绝缘板及安装在相邻所述绝缘板之间的绕组线圈块，所述绝缘板及所述绕组线圈块呈环形结构设置，且匹配环绕容置在各所述转子铁芯的U型槽中，再通过所述固定块与所述定子组件连接。

上述的横向磁通开关磁阻电机的结构简单，组装简单方便，输出扭矩大；各转子铁芯及各定子铁芯分别通过硅钢销钉与转子极靴和定子极靴连接，任意转子铁芯、转子极靴、定子铁芯或定子极靴受到损坏，即可进行对应的拆卸更换，其余部分可继续使用，既能节约成本又起到环保作用；转子铁芯为U型结构设置，绕组组件环绕容置在转子铁芯的U型槽中，然后再通过螺栓方式固定在定子铁芯上，使得横向开关磁阻电机磁通量的路径变短，减小了转子铁芯和定子铁芯的损耗，减少了绕组组件的占用空间，同时使得绕组组件与定子铁芯的连接更加稳定，提高了该电机的质量，延长了该电机的使用寿命。

在其中一个实施例中，所述绝缘板及所述绕组线圈块的外周侧分布设置有若干间隔设置的连接块和凸块，所述连接块和对应的凸块匹配，且通过螺栓固定，位于二相邻所述定子铁芯之间；其中一所述绕组线圈块上的凸块沿所述绕组线圈块周向延伸与对应的所述固定块匹配连接。

在其中一个实施例中，每相邻的二所述绕组线圈块间连接有转接铜块。

在其中一个实施例中，所述转子极靴沿所述安装环的外表面周向均匀设置，且每两个所述转子极靴通过台阶螺丝互相固定在安装环的外表面上；所述转子铁芯为U型结构设置，所述转子铁芯数量与所述转子极靴数量相等，且一一对应，呈凸型结构设置。

在其中一个实施例中，所述定子极靴沿所述圆筒状本体的内壁周向均匀间隔设置；所述定子铁芯为I型结构设置，所述定子铁芯数量与所述定子极靴数量相等，且一一对应，呈凸型结构设置。

在其中一个实施例中，所述定子铁芯与所述转子铁芯数量相等，且每一所述定子铁芯与对应的一转子铁芯形成一对极，各对极之间形成一间隙。

在其中一个实施例中，所述壳体包括一圆筒状本体、分别安装在所述圆筒状本体上端的上盖及安装在下端的下盖；所述圆筒状本体围设成一内腔，所述圆筒状本体的圆周侧设有相对设置的矩形孔及连接孔。

在其中一个实施例中，所述安装环为圆环型设置，容置在所述内腔的中心；所述安装环的内部安装有轴承，所述轴承连接有输出轴，通过所述输出轴驱动外界设备。

在其中一个实施例中，所述转接铜块位于与所述矩形孔对应的二定子铁芯之间，所述转接铜块上连接有接触器端，所述接触器端穿过所述矩形孔与外部的电机控制器相连；所述连接孔对应的所述凸块和所述连接块上连接有电调端，所述电调端穿过所述连接孔与外部的电机电调器相连。

在其中一个实施例中，各所述定子极靴通过螺合方式固定在所述圆筒状本体的内壁上，各所述定子极靴的上下端分别通过螺合方式连接所述上盖及所述下盖。

附图说明

图1为本实用新型的一较佳实施方式的横向磁通开关磁阻电机的组装图；

图2为图1横向磁通开关磁阻电机的内部结构图；

图3为图2横向磁通开关磁阻电机的A处放大示意图；

图4为图2横向磁通开关磁阻电机的俯视图；

图5为图4横向磁通开关磁阻电机的B-B轴向剖视图；

附图中个各标号的含义为：

壳体-10，圆筒状本体-11，上盖-12，下盖-13，矩形孔-14，连接孔-15，内腔16；

转子组件-20，安装环-21，转子极靴-22，转子铁芯-23，轴承-24，U型槽-25，输出轴-26；

定子组件-30，定子极靴-31，定子铁芯-32，间隙-33，固定块-34；

绕组组件-40，绝缘板-41，绕组线圈块-42，转接铜块-43，凸块-44，连接块-45，接触器端-46，电调端-47。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

请参考图1至图5，为本实用新型一较佳实施方式的横向磁通开关磁阻电机，包括一壳体10、安装在壳体10内的转子组件20、安装在壳体10内的定子组件30、以及连接定子组件30的绕组组件40。

壳体10包括一圆筒状本体11、安装在圆筒状本体11上端的上盖12及安装在下端的下盖13。圆筒状本体11围设成一内腔16，供容置转子组件20、定子组件30及绕组组件40；圆筒状本体11的圆周侧设有相对设置的矩形孔14及连接孔15。

转子组件20包括安装环21、安装在安装环21上的若干转子极靴22、以及连接对应转子极靴22的转子铁芯23。安装环21为圆环型设置，容置在内腔16的中心；安装环21的内部安装有轴承24，轴承24连接有输出轴26，通过输出轴26驱动外界设备。转子极靴22沿安装环21的外表面周向均匀设置，且每两个转子极靴22通过台阶螺丝互相固定在安装环21的外表面上。转子铁芯23为U型结构设置，转子铁芯23的材质为硅钢；转子铁芯23数量与转子极靴22数量相等，且一一对应，呈凸型结构设置；各转子铁芯23通过硅钢销钉与对应的转子极靴22连接；各转子铁芯23上设有一U型槽25，U型槽25用于容置绕组组件40。

定子组件30沿转子组件20的外周向设置。定子组件30包括若干定子极靴31及连接对应定子极靴31上的定子铁芯32。各定子极靴31通过螺合方式固定在圆筒状本体11的内壁上，各定子极靴31的上下端分别通过螺合方式连接上盖12及下盖13，定子极靴31沿圆筒状本体11的内壁周向均匀间隔设置。各定子极靴31上还安装有固定块34，用于连接绕组组件40；该固定块34的一端固定在定子极靴31的一侧，另一端延伸至对应的定子铁芯32的一侧与绕组组件40连接。定子铁芯32为I型结构设置，定子铁芯32的材质为硅钢；定子铁芯32数量与定子极靴31数量相等，且一一对应，呈凸型结构设置；各定子铁芯32通过硅钢销钉与对应的定子极靴31连接。定子铁芯32与转子铁芯23数量相等，且每一定子铁芯32与对应的一转子铁芯23形成一对极，各对极之间形成一间隙33，便于转子铁芯23自由转动。

绕组组件40包括若干绝缘板41、安装在二相邻绝缘板41之间的绕组线圈块42、以及连接绕组线圈块42的转接铜块43。绝缘板41呈环形结构设置，用于将二相邻绕组线圈块42隔开；各绝缘板41的外周侧设置有若干间隔设置的连接块45，连接块45分别位于二相邻定子铁芯32之间。绕组线圈块42呈环形结构设置；绕组线圈块42与绝缘板41匹配环绕容置在各U型槽25中；绕组线圈块42的外周侧分别设置有若干凸块44，凸块44分别位于二相邻定子铁芯32之间；凸块44和对应的连接块45匹配，然后通过螺栓固定；其中一绕组线圈块42上的凸块44沿绕组线圈块周向设置有延伸部，该延伸部与对应的固定块34相对定子极靴31的一端匹配，然后通过螺栓固定，即将绕组组件40固定安装在定子组件30上。转接铜块43用于连接每相邻的二绕组线圈块42，转接铜块43位于与矩形孔14对应的二定子铁芯32之间，转接铜块43上连接有接触器端46，接触器端46穿过矩形孔14与外部的电机控制器相连。连接孔15对应的凸块44和连接块45上连接有电调端47，电调端47穿过连接孔15与外部的电机电调器相连。该横向磁通开关磁阻电机可以通过改变绕组线圈块42的圈数来提高输出转速和输出扭矩。

该横向磁通开关磁阻电机工作原理与现有的开关磁阻电机一样，按照磁阻最小原理运行，不再赘述。

本实用新型的横向磁通开关磁阻电机的结构简单，组装简单方便，输出扭矩大；各转子铁芯23及各定子铁芯32分别通过硅钢销钉与转子极靴22和定子极靴31连接，任意转子铁芯23、转子极靴22、定子铁芯32或定子极靴31受到损坏，即可进行对应的拆卸更换，其余部分可继续使用，既能节约成本又起到环保作用；转子铁芯23为U型结构设置，绕组组件40环绕容置在各转子铁芯23的U型槽25中，然后再通过螺栓方式固定在定子铁芯32上，使得横向开关磁阻电机磁通量的路径变短，减小了转子铁芯23和定子铁芯32的损耗，减少了绕组组件40的占用空间，同时使得绕组组件40与定子铁芯32的连接更加稳定，提高了该电机的质量，延长了该电机的使用寿命；还可以通过改变绕组线圈块42的圈数来提高输出转速和输出扭矩。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。