專利名稱：偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電機(jī)，尤其涉及一種偏心的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)，屬于變磁阻電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
變磁阻電機(jī)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，適用于高速運(yùn)行，并且其各相獨(dú)立工作，可靠性高，相比其他普遍電機(jī)，更有耐高溫、易散熱以及適于高速運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)；然而，由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，也存在諸多缺點(diǎn)，比如扭矩波動(dòng)、振動(dòng)與噪聲水平比一般電機(jī)大、鐵損過(guò)大等。傳統(tǒng)的變磁阻電機(jī)包括一個(gè)安裝在機(jī)座內(nèi)的定子和一個(gè)相對(duì)于定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子， 定子和轉(zhuǎn)子上有按照一定間距間隔開的突出磁極，定子和轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)以一定的規(guī)律相對(duì)放置。當(dāng)轉(zhuǎn)子試圖旋轉(zhuǎn)到使磁路磁阻最小化或定子繞組電感最大化的位置時(shí)，變磁阻電機(jī)產(chǎn)生磁阻力并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩對(duì)外做功。由于雙凸極的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致傳統(tǒng)電機(jī)具有扭矩波動(dòng)、振動(dòng)和噪聲大的缺陷，除此，由于傳統(tǒng)電機(jī)的定轉(zhuǎn)子雙凸極之間產(chǎn)生的力分為徑向力和旋轉(zhuǎn)力，而旋轉(zhuǎn)力遠(yuǎn)小于徑向力， 徑向力對(duì)電機(jī)工作并沒有貢獻(xiàn)，并為電機(jī)躁動(dòng)與噪聲的來(lái)源，因?yàn)閭鹘y(tǒng)變磁阻電機(jī)的能量密度相對(duì)較低，并有大的進(jìn)一步發(fā)展的潛力。關(guān)于已有變磁阻電機(jī)定轉(zhuǎn)子磁極間力的分布問題Cai，W ；Pillay, P ；Reichert, K ； 在文章《Accurate computation of electromagnetic forces in switched reluctance motors)), Electrical Machines and Systems, 2001. ICEMS 2001. Proceedings of the Fifth International Conference, page (s) :1065-1071 vol. 2 中進(jìn)行了詳細(xì)的研究說(shuō)明， 此處，該文作為參考引入。為了減小已有變磁阻電機(jī)輸出扭矩波動(dòng)過(guò)大的問題，業(yè)界學(xué)者及研究人員除了從控制優(yōu)化視角以獲得特殊的激勵(lì)電流波形達(dá)致減少扭矩波動(dòng)以外，還更多地從優(yōu)化定轉(zhuǎn)子極結(jié)構(gòu)的視角以減少輸出扭矩波動(dòng)，梯變氣隙結(jié)構(gòu)也是其中的優(yōu)化方向，而Jin Woo Lee, Hong Seok Kim, Byung Kwon, and Byung Taek Kim 在文章《New Rotor Shape Design for Minimum Torque Ripple of SRM Using FEM))IEEE TRANSACTION MAGNETICS VOL. 40 NO. 2， MARCH 2004page (s) :7M_758中對(duì)轉(zhuǎn)子極側(cè)面開口進(jìn)行有效的研究，結(jié)果表明同樣獲得了扭矩波動(dòng)減少4. 4%的效果。該文在此處也一致作為參考引入。開關(guān)磁阻電機(jī)的設(shè)計(jì)和控制原理，這里也不予論述，T. J.E.Miller在專著 ((Switched Reluctance Motors and Their Control)), Magna Physics publishing and Clarendon Press, oxford, 1993中對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)進(jìn)行了論述，該文在此處作為參考引入。為提高開關(guān)磁阻電機(jī)的體積能量比，中國(guó)發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?00510010551. 7)和 (申請(qǐng)?zhí)?01010102M6.X)分別采用混合勵(lì)磁磁路的方式，其中申請(qǐng)?zhí)枮?01010102M6. X的發(fā)明專利采用分段定子式混合短磁路形式來(lái)減少磁路損耗，但是這兩種發(fā)明專利都沒有考慮對(duì)徑向力的處理，本質(zhì)上，和傳統(tǒng)開關(guān)磁阻電機(jī)的工作方式基本一樣，都具有徑向力和旋轉(zhuǎn)力之比偏大的問題，而過(guò)大的徑向力造成嚴(yán)重的振動(dòng)與噪聲問題。而中國(guó)發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?006680043128.X)通過(guò)優(yōu)化轉(zhuǎn)子極尖結(jié)構(gòu)以獲得梯變氣隙以減少傳統(tǒng)開關(guān)磁阻電機(jī)扭矩波動(dòng)及噪聲的影響。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是提供一種偏心的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)及其轉(zhuǎn)子和曲軸結(jié)構(gòu)，以提高能量密度和效率、減小振動(dòng)和噪聲、提高電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力以及改善電機(jī)的使用壽命。為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種偏心的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)，包括有機(jī)座、定子部分、轉(zhuǎn)子部分和勵(lì)磁繞組以及曲軸，其中所述定子部分包括多個(gè)沿機(jī)座內(nèi)圓周向均勻安裝固定的E型定子段組件，各個(gè)定子段之間有或/和沒有間隙，E型定子段朝向曲軸的端面為橢圓形、卵形或圓柱形的一部分，這樣的多個(gè)沿機(jī)座內(nèi)圓周向安裝固定的定子段面組成的定子內(nèi)圓面為橢圓型、卵型或圓柱型；勵(lì)磁繞組嵌入于各個(gè)E型定子段的定子槽中組成定子段組件，當(dāng)為單偏心轉(zhuǎn)子時(shí)，單個(gè)定子段組件組成本實(shí)用新型電機(jī)的一相。當(dāng)為兩偏心轉(zhuǎn)子時(shí)，兩個(gè)定子段組件組成一相。機(jī)座的兩端或端蓋中固定有內(nèi)齒圈。轉(zhuǎn)子部分兩端或內(nèi)圓柱環(huán)體兩端或軸頸兩端固定有外齒圈，并與機(jī)座兩端或端蓋中的內(nèi)齒圈保持嚙合；當(dāng)轉(zhuǎn)子由有內(nèi)環(huán)和外環(huán)組成時(shí)，內(nèi)環(huán)體內(nèi)部壓裝有軸瓦或者軸承。曲軸部分包括軸頸和主軸，主軸安裝于端蓋的軸承中，軸頸安裝于轉(zhuǎn)子內(nèi)圓柱環(huán)體內(nèi)，這樣轉(zhuǎn)子通過(guò)軸承或者軸瓦可繞曲軸軸頸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，形成轉(zhuǎn)子的自轉(zhuǎn)。當(dāng)負(fù)載時(shí)，勵(lì)磁繞組通電，產(chǎn)生磁通，迫使轉(zhuǎn)子繞曲軸軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)圓面之間受到摩擦或者齒輪的約束而沒有滑動(dòng)，這樣轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)曲軸軸頸往相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而輸出旋轉(zhuǎn)扭矩。其中，各個(gè)定子段槽口放置有隔磁材料或者永磁材料制成的鍥塊。其中，定子段為E型定子段，其朝向曲軸的端面為橢圓形、卵形或者圓柱形的一部分。其中，定子段及轉(zhuǎn)子外環(huán)均由軟磁材料制作的薄片疊壓而成。其中，機(jī)座兩端或端蓋中固定有內(nèi)齒圈。其中，曲軸由軸頸和主軸組成。其中，轉(zhuǎn)子兩端固定有外齒圈，其與機(jī)座兩端或端蓋中的內(nèi)齒圈保持嚙合。一種偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其包括夕卜 Jf 禾口內(nèi) iltt^F ；外環(huán)的外側(cè)面為橢圓形、卵形或圓柱形，內(nèi)圓柱環(huán)為圓柱形，外環(huán)和內(nèi)圓柱環(huán)通過(guò)花鍵或者其他機(jī)械結(jié)構(gòu)固定組成滾動(dòng)轉(zhuǎn)子部分，滾動(dòng)轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)圓面線接觸，滾動(dòng)轉(zhuǎn)子外側(cè)面和定子內(nèi)圓面固定有由高摩擦系數(shù)材料制成的薄層作為摩擦層以約束定子和轉(zhuǎn)子之間的滑動(dòng)。其中，轉(zhuǎn)子內(nèi)圓柱環(huán)外側(cè)面為花鍵或其他結(jié)構(gòu)以便安裝固定轉(zhuǎn)子外環(huán)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果本實(shí)用新型的偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)，其定子部分包括多個(gè)沿機(jī)座內(nèi)圓周向安裝固定的E型定子段，各個(gè)定子段之間有或/和沒有氣隙，各個(gè)定子段朝向曲軸的端面組成的定子內(nèi)圓面為橢圓形、卵形或者圓柱形；勵(lì)磁繞組放置于各個(gè)E型定子段的定子槽中，當(dāng)為偏心轉(zhuǎn)子時(shí)，每個(gè)E型定子段構(gòu)成本一相，當(dāng)為兩個(gè)偏心轉(zhuǎn)子時(shí)，每相對(duì)的兩個(gè)E型定子段構(gòu)成一相；機(jī)座兩端或端蓋上固定有內(nèi)齒圈；轉(zhuǎn)子部分包括外環(huán)和內(nèi)圓柱環(huán)，并相互固定形成轉(zhuǎn)子，外環(huán)的外側(cè)面為橢圓形、卵形或者圓柱形，內(nèi)圓柱環(huán)兩端固定有外齒圈，其與機(jī)座兩端或端蓋中固定的內(nèi)齒圈保持嚙合；曲軸包括軸頸和主軸，轉(zhuǎn)子可繞曲軸軸頸自由轉(zhuǎn)動(dòng)形成自轉(zhuǎn)；當(dāng)負(fù)載時(shí)，勵(lì)磁繞組通電，產(chǎn)生磁通，迫使轉(zhuǎn)子繞曲軸軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)曲軸輸出旋轉(zhuǎn)扭矩。通過(guò)提供一個(gè)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子，本發(fā)明變磁阻電機(jī)的工作氣隙為梯變結(jié)構(gòu)，使輸出扭矩更加平穩(wěn)，同時(shí)改善了傳統(tǒng)變磁阻電機(jī)中的振動(dòng)與噪音問題；由于徑向力做功，使得能量密度得到很大提高；借助于外環(huán)的集磁能力，漏磁及損耗減少，效率提升；分段的定子結(jié)構(gòu)使得制造成本降低并安裝方便，減輕生產(chǎn)過(guò)程中的勞動(dòng)強(qiáng)度；另外，較輕的轉(zhuǎn)子質(zhì)量使得本發(fā)明電機(jī)具有優(yōu)異的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。從說(shuō)明書、權(quán)利要求書以及附圖可以更加清楚地理解其他特征、目的和特點(diǎn)。綜上所述，本實(shí)用新型電機(jī)在各種要求低速高扭的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景，尤其適用于電動(dòng)汽車電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向、電動(dòng)駐車、電動(dòng)助力制動(dòng)、機(jī)器人等要求低速高扭并具有快速響應(yīng)能力的電驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合。

附圖作為本說(shuō)明書的一部分并結(jié)合本說(shuō)明書對(duì)實(shí)用新型變磁阻電機(jī)提供進(jìn)一步的理解，并與說(shuō)明書一起用以解釋本實(shí)用新型的原理。圖1示出了本實(shí)用新型第一具體實(shí)施例的6相偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了圖1的A-A剖視圖；圖2-1示出了(5-6)相導(dǎo)通后轉(zhuǎn)子和定子的位置圖；圖3示出了本實(shí)用新型第二具體實(shí)施例的雙偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4示出了圖3的B-B剖視圖；圖4-1示出了(5-1)相導(dǎo)通后轉(zhuǎn)子與定子的位置圖；圖5示出了本實(shí)用新型第三具體實(shí)施例的三偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6示出了本實(shí)用新型第四具體實(shí)施例單偏心圓柱形轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖7示出了圖6中的C-C剖視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)包括有機(jī)座、分段的定子部分、偏心的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子部分和勵(lì)磁繞組以及曲軸，但關(guān)鍵地，本實(shí)用新型中的曲軸包括主軸和軸頸，而偏心的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子與軸頸同心，與主軸偏心；轉(zhuǎn)子外環(huán)面為橢圓形、卵形或者圓柱形，定子內(nèi)圓面為橢圓形、卵形或者圓柱形；勵(lì)磁繞組放置于各個(gè)定子段的定子槽中；而滾動(dòng)轉(zhuǎn)子部分包括兩部分，分別為內(nèi)環(huán)和外環(huán)，外環(huán)的外側(cè)面為橢圓形、卵形或者圓柱形，內(nèi)環(huán)為圓柱環(huán)，內(nèi)環(huán)和外環(huán)通過(guò)花鍵或其他機(jī)械結(jié)構(gòu)固定安裝形成滾動(dòng)轉(zhuǎn)子 ’轉(zhuǎn)子通過(guò)內(nèi)環(huán)的軸承或者軸瓦繞曲軸軸頸可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，當(dāng)負(fù)載時(shí)，勵(lì)磁繞組通電，產(chǎn)生磁通，迫使轉(zhuǎn)子繞軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)曲軸往轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)方向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子的集磁能力，減少漏磁通；由于曲軸的旋轉(zhuǎn)速度小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)速度，從而獲得高效低速高扭輸出，能夠廣泛應(yīng)用于要求低速高扭以及高控制精度的伺服或步進(jìn)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，下面以優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。參考圖1，本實(shí)施例為6相滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)(1)，6相勵(lì)磁線圈為(5-1) (5-6)，變磁阻電機(jī)(1)具體包括定子( 及分段定子組件 2-6)、勵(lì)磁繞組(5)、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子⑶及滾動(dòng)轉(zhuǎn)子的外環(huán)(3-1)和內(nèi)環(huán)圓柱環(huán)體(3-2)以及安裝固定于內(nèi)環(huán)兩端的外齒圈(3-3)、輸出曲軸(8)、固定于端蓋或機(jī)座上的內(nèi)齒圈(10)、E型定子口鍥塊(7)、壓裝曲軸軸頸上軸瓦或者軸承(13)以及安裝與端蓋上的軸承(14)。需要說(shuō)明的，本實(shí)施例中滾動(dòng)轉(zhuǎn)子部分的外圓面為橢圓形或者卵形或圓柱形 (11)，而定子內(nèi)圓面同時(shí)為橢圓形或者卵形(12)，其朝向定子軛部凹陷，轉(zhuǎn)子兩端與定子內(nèi)圓面兩端是緊密接觸，而中間有一很小氣隙，同時(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)子兩端的外齒輪(3-3)與端蓋或機(jī)座上的內(nèi)齒輪(10)的嚙合，約束轉(zhuǎn)子與定子之間的滑動(dòng)；轉(zhuǎn)子C3)可繞曲軸軸頸(8-2)
自由轉(zhuǎn)動(dòng)。上述結(jié)構(gòu)使得在滾動(dòng)轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)圓面內(nèi)滾動(dòng)時(shí)，消除了轉(zhuǎn)子和定子之間相對(duì)滑動(dòng)而帶來(lái)的扭矩?fù)p失；由于滾動(dòng)轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)圓面之間接觸面小并保持緊密接觸，所以降低了振動(dòng)和噪聲水平；借助于滾動(dòng)轉(zhuǎn)子的集磁性能，使得漏磁減少，效率增加；同時(shí)部分消除諧波的影響，而由于曲軸的轉(zhuǎn)速小于滾動(dòng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，即實(shí)現(xiàn)低速高扭輸出，梯變的氣隙結(jié)構(gòu)獲得了平穩(wěn)的扭矩輸出，控制簡(jiǎn)單。具體實(shí)施時(shí)，轉(zhuǎn)子(3)由軟磁材料支撐的薄片疊壓而成，其可通過(guò)軸承或者軸瓦與曲軸的軸頸(8- 緊配合或松配合安裝，使轉(zhuǎn)子C3)可繞曲軸軸頸(8-2)自由轉(zhuǎn)動(dòng)；為約束轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)圓面之間的滑動(dòng)，轉(zhuǎn)子兩端固定安裝有外齒圈(3-3)，其與固定于機(jī)座兩端或者端蓋上的內(nèi)齒圈(10)始終保持嚙合；曲軸的主軸(8-1) 安裝與端蓋中的軸承(14)中。參考圖2，此時(shí)相(5-1)與滾動(dòng)轉(zhuǎn)子處于重合，即將進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，假設(shè)曲軸(8) 逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)輸出扭矩，于是(5-6)相中的勵(lì)磁繞組( 通電，其產(chǎn)生的磁通經(jīng)由滾動(dòng)轉(zhuǎn)子(3)形成閉合回路，迫使?jié)L動(dòng)轉(zhuǎn)子朝著使勵(lì)磁繞組電感最大或者磁路磁阻最小的位置轉(zhuǎn)動(dòng)，(5-6)相繞組通電后，轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)結(jié)果可參考圖2-1，由圖中可知看出，轉(zhuǎn)子與(5-1)相已不重合，即將進(jìn)入與(5-6)相重合的位置。在此過(guò)程，曲軸(8)被驅(qū)動(dòng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)小角度。參考圖3，該圖是本實(shí)用新型第二具體實(shí)施例的4相雙偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)
(I)結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例中轉(zhuǎn)子由雙滾動(dòng)轉(zhuǎn)子(3)組成，雙滾動(dòng)轉(zhuǎn)子分別安裝于兩根軸 (8-1)上，其相對(duì)的兩個(gè)定子段組件中的勵(lì)磁繞組構(gòu)成本實(shí)施例雙偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)的一相，參考圖3的B-B截面圖圖4，相對(duì)的兩個(gè)(5-1)勵(lì)磁繞組構(gòu)成一相，此時(shí)與滾動(dòng)轉(zhuǎn)子處于(5- 相重合，同樣的，本實(shí)施例中滾動(dòng)轉(zhuǎn)子的外側(cè)面為橢圓形、卵形或者圓柱形
(II)，而定子內(nèi)圓面也為橢圓形、卵形或圓柱形(12)，而滾動(dòng)轉(zhuǎn)子與輸出主軸(8)偏心，構(gòu)成本具體實(shí)施例的雙偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)。其工作原理同圖1的具體實(shí)施例，這里不再贅述。參考圖4，此時(shí)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子與(5-2)相重合，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)輸出，則(5-1)相開始導(dǎo)通， 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)軸頸(8-1)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)通一段很小的時(shí)間段后轉(zhuǎn)子和定子位置參考圖4-1 ；此時(shí)滾動(dòng)轉(zhuǎn)子已離開與相(5-2)重合的位置，而即將進(jìn)入到與(5-1) 相重合的位置，由于滾動(dòng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于軸(8)的輸出轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)低速高扭輸出。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，用以約束滾動(dòng)轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)圓面滑動(dòng)的外齒圈(8-3) 安裝于軸(8-1)的兩端，其與固定于機(jī)座兩端或端蓋上的內(nèi)齒圈(10)嚙合，而滾動(dòng)轉(zhuǎn)子(3) 與軸(8-1)通過(guò)鍵(3-2)固定安裝。參考圖5，該圖為本實(shí)用新型第三具體實(shí)施例的四相三偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī) (1)結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例中定子由12個(gè)E型定子段O)沿機(jī)座(6)內(nèi)圓面周向均勻安裝固定而成，其內(nèi)圓面(1 為橢圓形、卵形或者圓柱形，E型定子段組件的槽口安裝固定有隔磁材料或者永磁體制成的鍥塊(7)，而偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子的外圓面(11)也為橢圓形、卵形或者圓柱形；此時(shí)三偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子處于與(5- 相重合的位置，假設(shè)逆向旋轉(zhuǎn)輸出扭矩，則 (5-3)相通電，而轉(zhuǎn)子將繞軸(8-1)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)軸(8-1)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)輸出軸扭矩； 電機(jī)的工作原理及滾動(dòng)轉(zhuǎn)子的安裝以及與定子內(nèi)圓面之間的約束與第一、第二具體實(shí)施例類似，這里不再贅述。參考圖6，該圖為本實(shí)用新型的第四具體實(shí)施例6相偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)，其偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子(3)為圓柱形，其外側(cè)面(11)為圓柱面，定子內(nèi)圓面(12)也為圓柱形，其結(jié)構(gòu)和工作原理與圖1中的具體實(shí)施例1類同，這里不再贅述。需要說(shuō)明的，雖然本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例已揭露如上，本實(shí)用新型并不受限于上述實(shí)施例，任何本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的改動(dòng)與調(diào)整。
權(quán)利要求1.一種偏心滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)，包括機(jī)座、定子部分、轉(zhuǎn)子部分和勵(lì)磁繞組以及曲軸，其特征在于，轉(zhuǎn)子與輸出軸主軸以及定子內(nèi)圓偏心，與軸頸同心；轉(zhuǎn)子外面圓與定子內(nèi)圓面為橢圓形、卵形或圓柱形；從而當(dāng)負(fù)載工作時(shí)，滾動(dòng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速大于輸出軸的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)低速高扭做功。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變磁阻電機(jī)，其特征在于，轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)圓面接觸部分的中間有一小間隙，而兩端無(wú)間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變磁阻電機(jī)，其特征在于，所述曲軸部分包括主軸和軸頸，主軸安裝入端蓋上的軸承中，而軸頸與主軸之間的約束為固定或轉(zhuǎn)動(dòng)，但軸頸和主軸的軸線平行而不共線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變磁阻電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子由兩部分組成，分別為外環(huán)和內(nèi)環(huán)，兩者相互固定安裝在一起形成所述的滾動(dòng)轉(zhuǎn)子；當(dāng)轉(zhuǎn)子由單體組成時(shí)，其固定于輸出軸軸頸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變磁阻電機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子的外環(huán)由軟磁材料制成的薄片疊壓而成，并固定于所述的轉(zhuǎn)子內(nèi)環(huán)上，形成所轉(zhuǎn)子部分；當(dāng)所述的轉(zhuǎn)子部分由單體構(gòu)成時(shí)，其由軟磁材料制成的薄片疊壓而成，并固定于輸出軸軸頸上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變磁阻電機(jī)，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)子部分兩端安裝有外齒圈，當(dāng)轉(zhuǎn)子由兩部分組成時(shí)，其外齒圈安裝于內(nèi)環(huán)或外環(huán)的兩端，當(dāng)轉(zhuǎn)子由單體組成時(shí)，其外齒圈安裝于單體轉(zhuǎn)子的兩端或軸頸的兩端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變磁阻電機(jī)，其特征在于，定子部分由分段的E型定子段組件沿機(jī)座內(nèi)圓面周向均勻安裝固定而成，其朝向曲軸的端面組成定子內(nèi)圓面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變磁阻電機(jī)，其特征在于，所述定子部分的E型定子段組件由軟磁材料制成的薄片疊壓而成，其槽口固定安裝有由隔磁材料或者永磁體制成的鍥塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的變磁阻電機(jī)，其特征在于，所述定子部分的E型定子段組件中的兩個(gè)槽口嵌入了勵(lì)磁繞組。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變磁阻電機(jī)，其特征在于，所述機(jī)座兩端或兩端的端蓋上固定有內(nèi)齒圈，其與滾動(dòng)轉(zhuǎn)子兩端的外齒圈保持嚙合。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種偏心橢圓形、卵形或圓柱形滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)(1)，其由定子(2)、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子(3)及輸出曲軸(8)組成，其中該滾動(dòng)轉(zhuǎn)子變磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子與輸出軸軸頸(5-2)同心，而與輸出軸主軸(5-1)偏心。定子部分由分段的E型定子段組件(2-1～2-6)沿機(jī)座(6)內(nèi)圓均勻固定安裝而成；扭矩輸出曲軸(8)，轉(zhuǎn)子(3)可繞曲軸軸頸(8-2)自由轉(zhuǎn)動(dòng)；由于氣隙為梯變結(jié)構(gòu)、徑向力做功以及滾動(dòng)轉(zhuǎn)子更好的集磁能力，從而減小輸出扭矩波動(dòng)、振動(dòng)與噪聲水平以及漏磁，獲得更高的效率和扭矩輸出；由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大于曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，從而實(shí)現(xiàn)低速高扭矩輸出。
文檔編號(hào)H02K1/12GK202121472SQ20112010819
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者周智慶 申請(qǐng)人:周智慶