[go: up one dir, main page]

CN109286294A - 电动车、车轮及其开关磁阻电机 - Google Patents

电动车、车轮及其开关磁阻电机 Download PDF

Info

Publication number
CN109286294A
CN109286294A CN201710885810.3A CN201710885810A CN109286294A CN 109286294 A CN109286294 A CN 109286294A CN 201710885810 A CN201710885810 A CN 201710885810A CN 109286294 A CN109286294 A CN 109286294A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stator
switched reluctance
reluctance machines
tooth
winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710885810.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李铁才
童恩东
漆亚梅
黄国辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Dafu Power Equipment Co ltd
Original Assignee
SHENZHEN PEITIAN MOTOR TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENZHEN PEITIAN MOTOR TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SHENZHEN PEITIAN MOTOR TECHNOLOGY Co Ltd
Publication of CN109286294A publication Critical patent/CN109286294A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08—Reluctance motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148—Sectional cores
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/24—Rotor cores with salient poles ; Variable reluctance rotors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H02K11/22—Optical devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/27—Devices for sensing current, or actuated thereby
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/021—Magnetic cores
    • H02K15/022—Magnetic cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/04—Machines with one rotor and two stators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/02—Synchronous motors
    • H02K19/10—Synchronous motors for multi-phase current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/03—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/18—Windings for salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/18—Windings for salient poles
    • H02K3/20—Windings for salient poles for auxiliary purposes, e.g. damping or commutating
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08—Reluctance motors
    • H02P25/092—Converters specially adapted for controlling reluctance motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08—Reluctance motors
    • H02P25/098—Arrangements for reducing torque ripple
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/10—Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/28—Arrangements for controlling current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电动车、车轮及其开关磁阻电机，该开关磁阻电机包括定子以及转子，其中定子沿轴向分段设置有至少两个定子组件，每一定子组件分别包括沿定子的周向周期性设置且由定子槽彼此间隔的多个定子齿以及绕设于定子齿上的绕组，其中至少两个定子组件的定子齿沿定子的周向依次错开一定角度。该开关磁阻电机降低开关磁阻电机的铜耗，降低成本。

Description

电动车、车轮及其开关磁阻电机
技术领域
本发明涉及电机的技术领域，涉及一种电动车、车轮及其开关磁阻电机。
背景技术
发明人在实践中发现，传统的开关磁阻电机设置有多相绕组，例如开关磁阻电机包括三相绕组，分别为A相绕组、B相绕组以及C相绕组，在同一定子上需要设置A相绕组、B相绕组以及C相绕组，因此每相绕组的匝数较多，并且每相绕组均由铜线制成，因此导致传统的开关磁阻电机的铜耗高。
发明内容
为了解决现有技术中的开关磁阻电机存在的上述问题，本发明提供一种电动车、车轮及其开关磁阻电机。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种开关磁阻电机，其包括定子以及转子，其中所述定子沿轴向分段设置有至少两个定子组件，每一所述定子组件分别包括沿所述定子的周向周期性设置且由定子槽彼此间隔的多个定子齿以及绕设于所述定子齿上的绕组，其中所述至少两个定子组件的定子齿沿所述定子的周向依次错开预定角度。
其中，所述至少两个定子组件的定子齿的数量和宽度相同，所述预定角度为T1/N，其中所述T1为所述定子齿的电角度周期，所述N为所述至少两个定子组件的数量。
其中，所述定子齿的数量为奇数。
其中，所述转子包括沿所述转子的周向周期性设置且由转子槽彼此间隔的多个转子齿，其中所述转子齿的数量与所述定子齿的数量相同，且所述转子齿的宽度小于所述定子槽的宽度。
其中，所述定子槽与所述定子齿的宽度比为1：0.95-0.85，所述定子齿与所述转子齿的宽度比为1:1.05-0.95。
其中，所述转子和所述定子之间的气隙为0.1mm～3mm，所述定子槽的宽度与所述转子齿的宽度的差值为所述气隙的8-12倍。
其中，所述转子和所述定子之间的气隙为0.15mm～2mm，所述定子槽的宽度与所述转子齿的宽度的差值为所述气隙的10倍。
其中，所述开关磁阻电机进一步包括开关驱动电路，所述开关驱动电路连接直流电源和所述至少两个定子组件的所述绕组上，以周期性控制直流源依次在所述至少两个定子组件所对应的驱动时段向所述绕组上施加所述驱动电流，其中所述至少两个定子组件的所述驱动时段的相位彼此错开。
其中，所述开关驱动电路进一步在所述至少两个定子组件所对应的驱动时段后续的续流时段释放所述至少两个定子组件的所述绕组上存储的电能，以形成续流电流。
其中，所述至少两个定子组件所对应的所述驱动时段的相位差为2π/N，其中所述N为所述至少两个定子组件的数量。
其中，各所述定子组件的续流时段与下一被驱动的所述定子组件的驱动时段的相位至少部分重叠。
其中，各所述定子组件的续流时段与下一所述定子组件的驱动时段的相位重叠为π/N。
其中，所述开关驱动电路分别以脉宽调制方式对所述驱动电流和所述续流电流的大小进行调节。
其中，所述开关驱动电路进一步包括电流检测电路，其中所述电流检测电路用于检测流经所述至少两个定子组件的所述绕组的电流总和，所述开关驱动电路根据所述电流检测电路所检测的所述电流总和分别对各所述绕组的所述驱动电流和所述续流电流进行控制，以使得所述电流总和保持预设范围。
其中，所述电流检测电路包括具有一开口的环形铁芯以及磁场传感器，所述至少两个定子组件的所述绕组进一步分别绕设于所述环形铁芯上，所述磁场传感器设置于所述环形铁芯的开口处。
其中，各所述定子组件的所述绕组在所述环形铁芯上绕设的匝数相同。
其中，所述磁场传感器为霍尔电流传感器。
其中，所述开关驱动电路包括控制器以及与分别与所述至少两个定子组件对应的至少两个开关模块，每一所述开关模块分别包括第一开关管、第二开关管、第一续流二极管和第二续流二极管，其中所述第一开关管的第一连接端连接所述电源的正极、所述第一开关管的第二连接端连接对应的所述定子组件的所述绕组的第一端、所述第二开关管的第一连接端连接对应的所述定子组件的所述绕组的第二端，所述第二开关管的第二连接端连接所述电源的负极，所述第一续流二极管的正极连接对应的所述定子组件的所述绕组的第二端，所述第一续流二极管的负极连接所述电源的正极，所述第二续流二极管的正极连接所述电源的负极，所述第二续流二极管的负极连接对应的所述定子组件的所述绕组的第一端，其中在所述驱动时段，所述控制器以脉宽调制方式同时控制所述第一开关管和第二开关管间歇性导通或者控制所述第一开关管持续导通，并以脉宽调制方式控制第二开关管间歇性导通，由此调节所述驱动电流的大小。
其中，在所述续流时段，所述控制器控制所述第一开关管持续关闭，并以脉宽调制方式控制第二开关管间歇性导通，由此调节所述续流电流的大小。
其中，所述至少两个定子组件的数量为三个。
为解决上述技术问题，本发还提供一种车轮，车轮采用轮毂电机驱动，所述轮毂电机采用上述实施例中任一项所述开关磁阻电机结构。
为解决上述技术问题，本发进一步提供一种电动车，所述电动车为纯电动或混合动力车，所述电动车包括上述实施例中任一项所述开关磁阻电机。
与现有技术相比，该开关磁阻电机通过定子沿轴向分段设置有至少两个定子组件，每个定子组件设置有多个定子齿和绕设于定子齿上的绕组，由于每个定子组件设置同一相的绕组，绕组的匝数减少，因此降低开关磁阻电机的铜耗，降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例的开关磁阻电机的立体示意图；
图2是图1中开关磁阻电机的分解示意图；
图3是外定子内转子的三相开关磁阻电机的立体示意图；
图4是图1中A相绕组绕设在第一定子齿的结构示意图；
图5是图1中第一定子齿、第二定子齿和第三定子齿的结构示意图；
图6是图1中转子齿的中心与第一定子齿的中心重合的磁力线示意图；
图7是图1中第一定子齿与转子槽对齐的结构示意图；
图8是图1中转子齿与第一定子齿位置错开的磁力线示意图；
图9是图1中开关磁阻电机正常工作的电感曲线的示意图；
图10是开关磁阻电机的转子齿设有削角的结构示意图；
图11是开关驱动电路的电路图；
图12是开关磁阻电机的工作原理的时序图；
图13是电流检测电路的结构示意图；
图14是本发明第五实施例的开关磁阻电机的工作原理的时序图；
图15是位置传感器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1-2所示，本发明提供第一实施例的开关磁阻电机，该开关磁阻电机10包括定子11和转子12，其中定子11沿轴向分段设置有至少两个定子组件，每一定子组件包括沿定子11的周向周期性设置且由定子槽彼此间隔的多个定子齿以及绕设在定子齿上的绕组，即多个定子齿沿着定子11的周向周期性设置，并且与多个定子槽彼此间隔。
举例来说，本实施例的开关磁阻电机具体可为三相开关磁阻电机，该三相开关磁阻电机可为外转子内定子的三相开关磁阻电机。如图2所示，定子11沿轴向分段设置有三个定子组件，分别为A相定子组件111、B相定子组件112和C相定子组件113。在其他实施例中，开关磁阻电机可为外定子内转子的三相开关磁阻电机30，如图3所示。
如图2所示，A相定子组件111包括多个第一定子齿131，多个第一定子齿131与多个第一定子槽134彼此间隔。如图4所示，A相定子组件111进一步包括绕设在第一定子齿131上的A相绕组137，在A相绕组137施加驱动电流时，A相绕组137会产生磁极，进而形成磁场。
B相定子组件112包括多个第二定子齿132和绕设在第二定子齿132上的B相绕组，多个第二定子齿132与多个第二定子槽135彼此间隔；C相定子组件113包括多个第三定子齿133和绕设在第三定子齿133上的C相绕组，多个第三定子齿133与多个第三定子槽136彼此间隔。其中，B相绕组绕设在第二定子齿132上和C相绕组绕设在第三定子齿133上与A相绕组137绕设在第一定子齿131上的结构相同，不再赘述。
至少两个定子组件的定子齿沿着定子11的周向依次错开预设角度，以使得转子12能够在依次施加于至少两个定子组件的绕组上驱动电流所产生的磁场的作用下连续转动，即在至少两个定子组件的绕组上依次施加驱动电流，转子12在绕组所产生的磁场的作用下连续转动。具体地，第二定子齿132和第一定子齿131沿着定子的周向依次错开预设角度，第三定子齿133和第二定子齿132沿着定子的周向依次错开预设角度；当A相定子组件111、B相定子组件112和C相定子组件113依次施加驱动电流，在A相绕组137产生的磁场、B相绕组产生的磁场和C相绕组产生的磁场的作用下，转子12连续转动。
本实施例的A相定子组件111包括绕设在第一定子齿131上的A相绕组137，B相定子组件112包括绕设在第二定子齿132上的B相绕组，C相定子组件113包括绕设在第三定子齿133上的C相绕组，因此每个定子组件均设置同一相绕组，相对于传统的开关磁阻电机的定子设置多相绕组，由于同一相绕组的匝数比多相绕组的匝数少，因此能够减少A相绕组、B相绕组和C相绕组的匝数，进而降低开关磁阻电机10的铜耗，降低成本。
其中，至少两个定子组件的定子齿的数量和宽度相同，具体地，多个第一定子齿131的数量、多个第二定子齿132的数量和多个第三定子齿133的数量相同，并且第一定子齿131的宽度、第二定子齿132的宽度和第三定子齿133的宽度相同。因此，A相定子组件111、B相定子组件112和C相定子组件113的加工工艺相同。
预设角度可为T1/N，其中T1为定子齿的电角度周期，N为至少两个定子组件的数量。该定子齿的电角度周期为2π/M，其中M为定子齿的数量，即该至少两个定子组件的定子齿沿着定子11的周向依次错开的角度为机械角度。
如图5所示，第二定子齿132和第一定子齿131错开的预设角度为T1/N，其中第一定子齿131的角度周期T1为2π/M，N为3，因此第二定子齿132和第一定子齿131错开的角度为2π/3M。例如，第一定子齿131的数量M为6，则第二定子齿132和第一定子齿131错开的预设角度为2π/3M＝20°。由于相邻的两个第一定子齿131之间为一个角度周期，因此第二定子齿132和第一定子齿131错开1/3齿距，相当于第二定子齿132和第一定子齿131错开的电角度为120°，该齿距可为相邻两个第一定子齿131的距离。
此外，第三定子齿133和第二定子齿132错开的预设角度为2π/3M，即第三定子齿133和第二定子齿132错开1/3齿距。第一定子齿131和第三定子齿133错开的预设角度为2π/3M，即第一定子齿131和第三定子齿133错开1/3齿距。
如图2所示，转子12包括沿转子12的周向周期性设置且由转子槽122彼此间隔的多个转子齿121，即多个转子齿121沿着转子12的周向周期性设置，并且与多个转子槽122彼此间隔。转子齿121的数量与定子齿的数量相同，并且转子齿121的宽度小于定子槽的宽度。
本实施的转子12可采用一体设置，转子12沿着轴向的长度大于或者等于定子11沿着轴向的长度，该定子11沿着轴向的长度可为A相定子组件111沿着轴向的长度、B相定子组件112沿着轴向的长度以及C相定子组件113沿着轴向的长度之和，以使转子12能够覆盖A相定子组件111、B相定子组件112和C相定子组件113。
在其他实施例中，转子12可以采用分段设置，例如转子与A相定子组件、B相定子组件和C相定子组件对应设置为三段，三段转子的转子齿沿轴向对齐。
其中，转子齿121的数量分别与第一定子齿131的数量、第二定子齿132的数量和第三定子齿133的数量均相同，在转子齿121的中心与第一定子齿131的中心重合时，如图6所示。
图6是在开关磁阻电机的16个第一定子齿131和16个转子齿121对齐时测量开关磁阻电机的磁力线，该开关磁阻电机的磁场通过磁力线T来表示。由于定子11分段设置A相定子组件111、B相定子组件112和C相定子组件113，因此A相绕组137产生的磁力线T、B相绕组产生的磁力线和C相绕组产生的磁力线互不干扰，即A相绕组137、B相绕组和C相绕组的互感为零。此外，A相绕组137产生的磁力线T不会纠缠交叉，因此A相绕组137的每磁极产生的磁力线T闭合回路位于该磁极的极距内，即A相绕组的每磁极产生的磁力线T不会跨越相邻磁极的中线，传统磁阻电机三相绕组存在互感，通电相的电流会产生互相影响，电枢反应的非线性非常严重，并且产生难以克服的原理性转矩波动，而本发明提供的开关磁阻电机由于每个定子组件是独立的，每个定子组件的绕组都是同一相绕组，所以不存在互感，因此从原理上克服了因互感造成的转矩波动。请参考图6，相对于传统的三相开关磁阻电机的定子组件设置三相绕组，每磁极产生的磁力线必须跨越3个极距，即传统三相开关磁阻电机的任何磁极产生的磁力线回路的长度都是本实施例的每磁极产生的磁力线回路的长度的3倍，磁阻较大，绕组产生的最大电感较小，但本实施例的每磁极产生的磁力线T被约束在该磁极的极距之内，磁阻小，进而A相绕组137产生的电感大。B相绕组和C相绕组在施加驱动电流时所产生的磁力线回路与A相绕组在施加驱动电流时所产生的磁力线T回路相同，不再赘述。
其中，开关磁阻电机的绕组系数的计算公式为：
其中，传统的三相开关磁阻电机可以采用的定子齿数Zd和转子齿数Zz满足：Zz/Zd可以为4/6或8/6；以及整数倍8/12、6/12、12/18、24/18、16/24和32/24等等，根据上述公式可得绕组系数均为0.866。也即由于传统的三相开关磁阻电机的三相沿圆周120°分布，导致绕组系数为0.866。而本实施例的开关磁阻电机10的定子齿数Zd和转子齿数Zz相等，根据上述公式可得绕组系数为1。
因此，本实施例的开关磁阻电机10属于极距为180°电角度的整距和整数槽电机，该开关磁阻电机10的绕组系统为1，相对于传统的三相开关磁阻电机的绕组系数为0.866，本实施例的绕组的利用率提高了1.155倍，实现绕组利用率最大化，进而提高开关磁阻电机10的效率和输出的力矩。
本发明提供第二实施例的开关磁阻电机，用于设置开关磁阻电机的齿槽参数，其在第一实施例的开关磁阻电机基础上进行描述。如图7所示，本实施例定子槽的宽度与定子齿的宽度比为1:0.95-0.85，定子齿的宽度与转子齿的宽度比为1:1.05-0.95。
以第一定子齿131和转子齿121为例进行说明，如图7所示，第一定子槽134的宽度与第一定子齿131的宽度比可为1:0.95-0.85，即第一定子齿131的宽度小于第一定子槽134的宽度，进而保证第一定子槽134拥有足够的空间设置A相绕组137。例如：第一定子槽134的宽度与第一定子齿131的宽度比可为1：0.85；第一定子槽134的宽度与第一定子齿131的宽度比可为1：0.9；第一定子槽134的宽度与第一定子齿131的宽度比可为1：0.95。相应地，第二定子槽135的宽度与第二定子齿132的比可为1:0.95-0.85，第三定子槽136的宽度与第三定子齿133的比可为1:0.95-0.85。
第一定子齿131的宽度与转子齿121的宽度比为1:1.05-0.95。其中，第一定子齿131的宽度与转子齿121的宽度比可为1：1，即转子齿121的宽度与第一定子齿131的宽度相同，定子齿的宽度与转子齿121的宽度相同。第一定子齿131的宽度与转子齿121的宽度比可为1：0.95，即转子齿121的宽度小于第一定子齿131的宽度；第一定子齿131的宽度与转子齿121的宽度比可为1：1.05，即转子齿121的宽度大于第一定子齿131的宽度，并且转子齿121的宽度小于第一定子槽134的宽度。相应地，第二定子齿132的宽度与转子齿121的宽度比为1:1.05-0.95，第三定子齿的宽度与转子齿121的宽度比为1:1.05-0.95。
本实施例通过设置定子槽的宽度与定子齿的宽度比为1:0.95-0.85，定子齿的宽度与转子齿的宽度比为1:1.05-0.95，能够使得开关磁阻电机的电感曲线随着转子齿的位置呈三角波形变化，如图9所示，并且电感曲线的变化率大。
其中，转子12与定子11之间的气隙可为0.1mm～3mm，定子槽的宽度与转子齿121的宽度的差值为气隙的8-12倍，其中定子槽的宽度为定子槽的槽口宽度，转子齿121的宽度为转子齿121顶部的宽度。即第一定子槽134的宽度与转子齿121的宽度的差值为气隙的8-12倍，第二定子槽135的宽度与转子齿121的宽度的差值为气隙的8-12倍，第三定子槽134的宽度与转子齿121的宽度的差值为气隙的8-12倍。
更进一步，转子12和定子11之间的气隙为0.15mm～2mm，定子槽的宽度与转子齿121的宽度的差值可为气隙的10倍，即定子槽的宽度比转子齿121的宽度大1.5mm-20mm。其中，第一定子槽134的宽度、第二定子槽135的宽度和第三定子槽134的宽度均比转子齿121的宽度大1.5mm-20mm。
本实施所揭示的气隙可以为1mm，此时定子槽的宽度比转子齿121的宽度大10mm。
本实施例的转子12与定子11之间的气隙可为0.1mm～3mm，定子槽的宽度与转子齿121的宽度的差值为气隙的8-12倍，在转子齿121与定子槽正对时，转子齿尖与定子齿尖的间隙较大，例如转子齿121与第一定子槽134正对时，转子齿121的齿尖和第一定子齿131的齿尖的间隙较大，如图7所示。因此磁阻较大，使得A相绕组产生的最小电感较小，从而提高了开关磁阻电机的输出转矩。
请进一步参见图8，图8是在开关磁阻电机的16个第一定子齿131和16个转子齿121位置错开时测量开关磁阻电机的磁力线，此时第一定子槽134尚未与转子齿121完全对齐，由于第一定子槽134和转子齿121之间的间隙较大，例如第一定子槽134的宽度比转子齿121的宽度大10mm。由于磁力线T不会纠缠交叉，并且在受到相邻的磁力线的挤压作用，该磁力线T只能通过当前第一定子槽134和转子齿121之间的间隙形成闭合回路，而该间隙非常大，因此磁阻大，导致A相绕组137产生的电感小。在第一定子槽134与转子齿121完全对齐时，无法检测到磁力线T。
本实施例的开关磁阻电机在正常工作时，A相定子组件的电感曲线如图9所示，该电感曲线呈三角波形变化。在转子齿121的中心与第一定子槽134的中心重合，即对应于第一电角度a1时，A相绕组产生的电感最小；在转子齿121的中心与第一定子齿131的中心重合，即对应于第二电角度a2时，A相绕组产生的电感最大，电感比可以达到21.25，而传统的三相开关磁阻电机的电感比只能达到2.5-4.5左右。由于开关磁阻电机的输出力矩电感比高意味大，电机的输出力矩就大，也即提高了电机的功率密度。
本实施例的定子齿的数量可为奇数，即第一定子齿131和第一定子槽134的总数为2N，其中N为自然数。因此第一定子齿131的数量和第一定子槽134的数量均可为奇数，能够避免齿谐波的自然谐振，例如第一定子齿131的数量为3，第一定子槽134的数量为3。相对比传统开关磁阻电机的定子齿的数量为偶数个，本实施例的开关磁阻电机能够根据不同的转速和不同力矩选择第一定子齿131的数量和第一定子槽134的数量，能够适应不同的场合，提高开关磁阻电机的实用性。
本发明提供第三实施例的开关磁阻电机，其在第二实施例的开关磁阻电机的基础上进行描述。如图10所示，本实施例中的转子齿121的齿尖设置有一削角123，削角123可以为弧形削角，该削角123的深度D小于0.8mm，削角123的长度L小于转子齿121的宽度；具体地，削角123的长度L小于转子齿121的宽度的1/3，能够大幅度减小电机的噪声。在其他实施例中，转子齿121的齿尖还可以设置为倒角，其中倒角的半径小于1mm。
本实施例的第一定子齿131、第二定子齿132和第三定子齿的齿尖结构与上述转子齿121的齿尖结构相同，不再赘述。
本发明提供第四实施例的开关磁阻电机，其在第一实施例的开关磁阻电机的基础上进行描述。如图11所示，开关磁阻电机进一步包括开关驱动电路21，开关驱动电路21连接直流电源Us和至少两个定子组件的绕组上，即开关驱动电路21连接直流电源Us、A相绕组、B相绕组和C相绕组上。
开关驱动电路21用于周期性依次在至少两个定子组件所对应的驱动阶段相绕组上施加驱动电流，至少两个定子组件的驱动时段的相位彼此错开，即在A相定子组件111的驱动阶段，开关驱动电路21在A相定子组件111施加驱动电流；在B相定子组件112的驱动阶段，开关驱动电路21在B相定子组件112施加驱动电流；在C相定子组件113的驱动阶段，开关驱动电路21在C相定子组件113施加驱动电流。相应地，A相定子组件111、B相定子组件112和C相定子组件113的驱动时段的相位彼此错开。
其中，开关驱动电路21进一步在至少两个定子组件对应的驱动时段后续的续流时段释放至少两个定子组件的绕组上存储的能量，以形成续流电流。即在A相定子组件111的驱动时段后续的续流时段，开关驱动电路21用于释放A相绕组上存储的能量，形成A相绕组的续流电流；在B相定子组件112的驱动时段后续的续流时段，开关驱动电路21用于释放B相绕组上存储的能量，形成B相绕组的续流电流；在C相定子组件113的驱动时段后续的续流时段，开关驱动电路21用于释放C相绕组上存储的能量，形成C相绕组的续流电流。
开关驱动电路21包括控制器23以及分别与至少两个定子组件对应的至少两个开关模块，每一开关模块分别包括第一开关管、第二开关管、第一续流二极管和第二续流二极管，其中第一开关管的第一连接端连接电源的正极、第一开关管的第二连接端连接对应的定子组件的绕组的第一端、第二开关管的第一连接端连接对应的定子组件的绕组的第二端，第二开关管的第二连接端连接电源的负极，第一续流二极管的正极连接对应的定子组件的绕组的第二端，第一续流二极管的负极连接电源的正极，第二续流二极管的正极连接电源的负极，第二续流二极管的负极连接对应的定子组件的绕组的第一端。其中，第一开关管和第二开关管与对应的定子组件的绕组串联连接。
具体地，开关驱动电路21包括控制器23、与A相定子组件111对应的第一开关模块24、与B相定子组件112对应的第二开关模块25以及与C相定子组件113对应的第三开关模块26。第一开关模块24包括第一开关管V1、第二开关管V2、第一续流二极管D1和第二续流二极管D2，第二开关模块25包括第一开关管V3、第二开关管V4、第一续流二极管D3和第二续流二极管D4，第三开关模块26包括第一开关管V5、第二开关管V6、第一续流二极管D5和第二续流二极管D6。
其中，至少两个定子组件所对应的驱动时段的相位差为2π/N，其中N为至少两个定子组件的数量。A相定子组件111的驱动时段和B相定子组件112的驱动时段的相位差为2π/3，即电角度120°，B相定子组件112的驱动时段和C相定子组件113的驱动时段的相位差为电角度120°。
如图12所示，本实施例A相定子组件111的驱动时段为电角度0°-120°，A相定子组件111的续流时段为电角度120°-180°；B相定子组件112的驱动时段为电角度120°-240°，B相定子组件112的续流时段为电角度240°-300°；C相定子组件113的驱动时段为电角度240°-360°，C相定子组件113的续流时段为电角度360°-420°。其中，各定子组件的续流时段与下一被驱动的定子组件的驱动时段的相位至少部分重叠，即A相定子组件111的续流时段与B相定子组件112的驱动时段的相位部分重叠为120°-180°，B相定子组件112的续流时段与C相定子组件113的驱动时段的相位部分重叠为240°-300°。
在驱动时段，控制器23以脉宽调制方式同时控制第一开关管和第二开关管间歇性导通，由此调节驱动电流的大小。该脉宽调制方式可为PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号，在A相定子组件111的驱动时段时，控制器23通过PWM信号同时控制第一开关管V1和第二开关管V2导通或者关闭。控制器23在A相绕组产生的电感最小时发送PWM信号至第一开关管V1和第二开关管V2；在第一开关管V1和第二开关管V2同时导通时，直流电源Us在A相定子组件111施加驱动电流；在第一开关管V1和第二开关管V2同时关闭时，直流电源Us停止在A相定子组件111施加驱动电流，能够避免驱动电流过大。控制器23在A相绕组产生的电感最大时停止发送PWM信号至第一开关管V1，第一开关管V1关闭，A相定子组件111进入续流时段。在其他实施例，脉宽调制方式可以采用正弦波信号。
在续流时段，控制器23控制第一开关管持续关闭，并以脉宽调制方式控制第二开关管间歇性导通，由此调节续流电流的大小。在A相定子组件111的续流时段时，控制器23可以控制直流电源Us停止工作，A相绕组、第二开关V2和第二续流二极管D2形成回路，进而释放A相绕组上存储的能量。控制器23通过PWM信号控制第二开关管间歇性导通，以调节A相绕组的续流电流的大小。
如图13所示，开关磁阻电机进一步包括与开关驱动电路21连接的电流检测电路27，该电流检测电路27用于检测流经至少两个定子组件的绕组的电流总和，即电流检测电路27用于检测流经A相绕组、B相绕组以及C相绕组的电流总和，电流总和为i＝ia+ib+ic，ia为流经A相绕组的电流，ib为流经B相绕组的电流，ic为流经C相绕组的电流。
电流检测电路27包括具有一开口的环形铁芯271以及磁场传感器272，至少两个定子组件的绕组分别绕设在环形铁芯271上，磁场传感器272设置于环形铁芯271的开口处。其中，环形铁芯271可为C形铁芯，A相绕组、B相绕组以及C相绕组分别绕设在环形铁芯271上，以分别在环形铁芯271上形成线圈L1、线圈L2和线圈L3。各个定子组件的绕组在环形铁芯271上绕设的匝数相同，即线圈L1的匝数、线圈L2的匝数和线圈L3的匝数相同。其中，磁场传感器272可为线性霍尔电流传感器。本实施例的开关磁阻电机仅需要一个磁场传感器272检测流经A相绕组、B相绕组以及C相绕组的电流总和，因此减少传感器数量，降低开关磁阻电机的成本。在其他实施例中，电流检测电路27可以设置为采用磁平衡式电流传感器。
开关驱动电路21根据电流检测电路27所检测的电流总和i分别对各绕组的驱动电流和续流电流进行控制，以使得电流总和保持预设范围。具体地，开关驱动电路21根据电流总和i分别对A相绕组的驱动电流和续流电流、B相绕组的驱动电流和续流电流、C相绕组的驱动电流和续流电流进行控制，以使得电流总和i保持稳定。
在A绕组的续流时段，控制器23根据电流检测电路27所检测的电流总和i通过PWM信号同时控制第一开关管V3和第二开关管V4导通或者关闭，以直流电源Us在B相定子组件112施加驱动电流，并且电流总和i保持稳定，如图12所示。
B绕组在驱动时段和续流时段的工作原理和C绕组在驱动时段和续流时段的工作原理与A绕组在驱动时段和续流时段的工作原理相同，不再赘述。
本实施例的开关驱动电路21根据电流检测电路27所检测的电流总和i分别对各绕组的驱动电流和续流电流进行控制，以使得电流总和保持预设范围，因此本实施的开关磁阻电机具有伺服电机的特性；由于开关磁阻电机的输出力矩稳定，进而降低开关磁阻电机的力矩波动和噪音。
本发明提供第五实施例的开关磁阻电机，其于第四实施例的开关磁阻电机的不同之处在于：如图14所示，控制器23控制第一开关持续导通，并且以脉宽调制方式控制第二开关管间歇性导通，由此调节驱动电流的大小。即在A相定子组件111的驱动时段时，控制器23控制第一开关V1持续导通，通过PWM信号控制第二开关管V2间歇性导通。
本发明提供第六实施例的开关磁阻电机，其于第四实施例的开关磁阻电机的基础上进行描述：如图15所示，开关磁阻电机进一步包括与开关驱动电路21连接的位置传感器28，位置传感器28用于测量开关磁阻电机10中转子12与定子11之间的相对位置，以使得开关驱动电路21根据转子12与定子11之间的相对位置改变通电状态，即开关驱动电路21根据每一定子组件的最大电感和最小电感改变通电状态，以驱动开关磁阻电机工作。其中，位置传感器28包括磁编码器或者光编码器。
本发明还提供一种车轮，该车轮采用开关磁阻电机驱动，而该开关磁阻电机为如前实施例中所述的开关磁阻电机。
优选地，该车轮可以包括轮毂式开关磁阻电机，即利用轮毂式开关磁阻电机驱动，该轮毂式开关磁阻电机为外转子内定子的电机结构。
进一步地，本发明还提供一种电动车，该电动车可以为电动汽车、电动摩托车或者电动自行车等。该电动车为纯电动或混合动力车，该电动车的车轮采用开关磁阻电机驱动，该开关磁阻电机也为如前实施例中所述的开关磁阻电机。优选的，该电动车的驱动轮可采用上述实施例中的车轮结构，即车轮包括轮毂式开关磁阻电机，利用轮毂式开关磁阻电机驱动车轮转动。
需要说明的是，本发明实施例提供的开关磁阻电机的应用场景不限于电动汽车，还可以作为船舶、大型机械等驱动用电机。
需要说明的是，以上各实施例均属于同一发明构思，各实施例的描述各有侧重，在个别实施例中描述未详尽之处，可参考其他实施例中的描述。
以上对本发明实施例所提供的开关磁阻电机及电动车和车轮进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (22)

1.一种开关磁阻电机，其特征在于，所述开关磁阻电机包括定子以及转子，其中所述定子沿轴向分段设置有至少两个定子组件，每一所述定子组件分别包括沿所述定子的周向周期性设置且由定子槽彼此间隔的多个定子齿以及绕设于所述定子齿上的绕组，其中所述至少两个定子组件的定子齿沿所述定子的周向依次错开预定角度。
2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机，其特征在于，所述至少两个定子组件的定子齿的数量和宽度相同，所述预定角度为T1/N，其中所述T1为所述定子齿的电角度周期，所述N为所述至少两个定子组件的数量。
3.根据权利要求1所述的开关磁阻电机，其特征在于，所述定子齿的数量为奇数。
4.根据权利要求2所述的开关磁阻电机，其特征在于，所述转子包括沿所述转子的周向周期性设置且由转子槽彼此间隔的多个转子齿，其中所述转子齿的数量与所述定子齿的数量相同，且所述转子齿的宽度小于所述定子槽的宽度。
5.根据权利要求4所述的开关磁阻电机，其特征在于，所述定子槽与所述定子齿的宽度比为1：0.95-0.85，所述定子齿与所述转子齿的宽度比为1:1.05-0.95。
6.根据权利要求4所述的开关磁阻电机，其特征在于，所述转子和所述定子之间的气隙为0.1mm～3mm，所述定子槽的宽度与所述转子齿的宽度的差值为所述气隙的8-12倍。
7.根据权利要求5所述的开关磁阻电机，其特征在于，所述转子和所述定子之间的气隙为0.15mm～2mm，所述定子槽的宽度与所述转子齿的宽度的差值为所述气隙的10倍。
8.根据权利要求1所述的开关磁阻电机，其特征在于，所述开关磁阻电机进一步包括开关驱动电路，所述开关驱动电路连接直流电源和所述至少两个定子组件的所述绕组上，以周期性控制所述直流电源依次在所述至少两个定子组件所对应的驱动时段向所述绕组上施加所述驱动电流，其中所述至少两个定子组件的所述驱动时段的相位彼此错开。
9.根据权利要求8所述的开关磁阻电机，其特征在于，所述开关驱动电路进一步在所述至少两个定子组件所对应的驱动时段后续的续流时段释放所述至少两个定子组件的所述绕组上存储的电能，以形成续流电流。
10.根据权利要求8所述的开关磁阻电机，其特征在于，所述至少两个定子组件所对应的所述驱动时段的相位差为2π/N，其中所述N为所述至少两个定子组件的数量。
11.根据权利要求9所述的开关磁阻电机，其特征在于，各所述定子组件的续流时段与下一被驱动的所述定子组件的驱动时段的相位至少部分重叠。
12.根据权利要求11所述的开关磁阻电机，其特征在于，各所述定子组件的续流时段与下一所述定子组件的驱动时段的相位重叠为π/N。
13.根据权利要求10所述的开关磁阻电机，其特征在于，所述开关驱动电路分别以脉宽调制方式对所述驱动电流和所述续流电流的大小进行调节。
14.根据权利要求11所述的开关磁阻电机，其特征在于，所述开关磁阻电机进一步包括电流检测电路，其中所述电流检测电路用于检测流经所述至少两个定子组件的所述绕组的电流总和，所述开关驱动电路根据所述电流检测电路所检测的所述电流总和分别对各所述绕组的所述驱动电流和所述续流电流进行控制，以使得所述电流总和保持预设范围。
15.根据权利要求14所述的开关磁阻电机，其特征在于，所述电流检测电路包括具有一开口的环形铁芯以及磁场传感器，所述至少两个定子组件的所述绕组进一步分别绕设于所述环形铁芯上，所述磁场传感器设置于所述环形铁芯的开口处。
16.根据权利要求15所述的开关磁阻电机，其特征在于，各所述定子组件的所述绕组在所述环形铁芯上绕设的匝数相同。
17.根据权利要求15所述的开关磁阻电机，其特征在于，所述磁场传感器为霍尔电流传感器。
18.根据权利要求8所述的开关磁阻电机，其特征在于，所述开关驱动电路包括控制器以及与分别与所述至少两个定子组件对应的至少两个开关模块，每一所述开关模块分别包括第一开关管、第二开关管、第一续流二极管和第二续流二极管，其中所述第一开关管的第一连接端连接所述电源的正极、所述第一开关管的第二连接端连接对应的所述定子组件的所述绕组的第一端、所述第二开关管的第一连接端连接对应的所述定子组件的所述绕组的第二端，所述第二开关管的第二连接端连接所述电源的负极，所述第一续流二极管的正极连接对应的所述定子组件的所述绕组的第二端，所述第一续流二极管的负极连接所述电源的正极，所述第二续流二极管的正极连接所述电源的负极，所述第二续流二极管的负极连接对应的所述定子组件的所述绕组的第一端，其中在所述驱动时段，所述控制器以脉宽调制方式同时控制所述第一开关管和第二开关管间歇性导通或者控制所述第一开关管持续导通，并以脉宽调制方式控制第二开关管间歇性导通，由此调节所述驱动电流的大小。
19.根据权利要求18所述的开关磁阻电机，其特征在于，在所述续流时段，所述控制器控制所述第一开关管持续关闭，并以脉宽调制方式控制第二开关管间歇性导通，由此调节所述续流电流的大小。
20.根据权利要求1-19任一项所述的开关磁阻电机，其特征在于，所述至少两个定子组件的数量为三个。
21.一种车轮，其特征在于，所述车轮采用轮毂电机驱动，所述轮毂电机为权利要求1-20任一项所述的开关磁阻电机。
22.一种电动车，其特征在于，所述电动车为纯电动或混合动力车，所述电动车包括如权利要求1-20任一项所述的开关磁阻电机。
CN201710885810.3A 2017-07-21 2017-09-26 电动车、车轮及其开关磁阻电机 Pending CN109286294A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNPCT/CN2017/093928 2017-07-21
CN2017093928 2017-07-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109286294A true CN109286294A (zh) 2019-01-29

Family

ID=62497930

Family Applications (19)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201721119820.8U Active CN207652274U (zh) 2017-07-21 2017-09-01 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201710788370.XA Active CN109286350B (zh) 2017-07-21 2017-09-01 电动车、车轮、开关磁阻电机及其电流的控制方法
CN201710783623.4A Pending CN109286289A (zh) 2017-07-21 2017-09-01 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201721123023.7U Active CN207652142U (zh) 2017-07-21 2017-09-01 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201710784295.XA Pending CN109286290A (zh) 2017-07-21 2017-09-01 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201721122153.9U Active CN207504726U (zh) 2017-07-21 2017-09-01 电动车、车轮、开关磁阻电机及其电流检测电路
CN201721155384.XU Active CN207652275U (zh) 2017-07-21 2017-09-08 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201710810157.4A Pending CN109286291A (zh) 2017-07-21 2017-09-08 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201721182519.1U Active CN207652276U (zh) 2017-07-21 2017-09-14 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201721184044.XU Active CN207504745U (zh) 2017-07-21 2017-09-14 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201710831234.4A Pending CN109286251A (zh) 2017-07-21 2017-09-14 电动车、车轮、开关磁阻电机及其铁芯的制造方法
CN201710831235.9A Pending CN109286252A (zh) 2017-07-21 2017-09-14 电动车、车轮、开关磁阻电机及其铁芯的制造方法
CN201710831844.4A Pending CN109286292A (zh) 2017-07-21 2017-09-14 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201721182520.4U Active CN207504744U (zh) 2017-07-21 2017-09-14 电动车、车轮以及开关磁阻电机
CN201721236550.9U Active CN207652144U (zh) 2017-07-21 2017-09-25 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201721244961.2U Active CN207652278U (zh) 2017-07-21 2017-09-26 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201721244887.4U Active CN207652277U (zh) 2017-07-21 2017-09-26 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201710885521.3A Pending CN109286293A (zh) 2017-07-21 2017-09-26 电动车、车轮、开关磁阻电机及其铁芯的制造方法
CN201710885810.3A Pending CN109286294A (zh) 2017-07-21 2017-09-26 电动车、车轮及其开关磁阻电机

Family Applications Before (18)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201721119820.8U Active CN207652274U (zh) 2017-07-21 2017-09-01 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201710788370.XA Active CN109286350B (zh) 2017-07-21 2017-09-01 电动车、车轮、开关磁阻电机及其电流的控制方法
CN201710783623.4A Pending CN109286289A (zh) 2017-07-21 2017-09-01 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201721123023.7U Active CN207652142U (zh) 2017-07-21 2017-09-01 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201710784295.XA Pending CN109286290A (zh) 2017-07-21 2017-09-01 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201721122153.9U Active CN207504726U (zh) 2017-07-21 2017-09-01 电动车、车轮、开关磁阻电机及其电流检测电路
CN201721155384.XU Active CN207652275U (zh) 2017-07-21 2017-09-08 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201710810157.4A Pending CN109286291A (zh) 2017-07-21 2017-09-08 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201721182519.1U Active CN207652276U (zh) 2017-07-21 2017-09-14 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201721184044.XU Active CN207504745U (zh) 2017-07-21 2017-09-14 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201710831234.4A Pending CN109286251A (zh) 2017-07-21 2017-09-14 电动车、车轮、开关磁阻电机及其铁芯的制造方法
CN201710831235.9A Pending CN109286252A (zh) 2017-07-21 2017-09-14 电动车、车轮、开关磁阻电机及其铁芯的制造方法
CN201710831844.4A Pending CN109286292A (zh) 2017-07-21 2017-09-14 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201721182520.4U Active CN207504744U (zh) 2017-07-21 2017-09-14 电动车、车轮以及开关磁阻电机
CN201721236550.9U Active CN207652144U (zh) 2017-07-21 2017-09-25 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201721244961.2U Active CN207652278U (zh) 2017-07-21 2017-09-26 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201721244887.4U Active CN207652277U (zh) 2017-07-21 2017-09-26 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN201710885521.3A Pending CN109286293A (zh) 2017-07-21 2017-09-26 电动车、车轮、开关磁阻电机及其铁芯的制造方法

Country Status (2)

Country Link
CN (19) CN207652274U (zh)
WO (9) WO2019015031A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207652274U (zh) * 2017-07-21 2018-07-24 深圳市配天电机技术有限公司 电动车、车轮及其开关磁阻电机
CN110341503B (zh) * 2019-06-03 2020-09-01 中国矿业大学 一种集成化插电式混合动力汽车开关磁阻电机驱动系统
KR20220153599A (ko) * 2020-03-18 2022-11-18 제넨테크, 인크. 온전한 조직 샘플의 생물학적 물질의 공간 의존적 분석
CN114268174A (zh) * 2021-12-10 2022-04-01 常州市运控电子有限公司 一种新型步进电机错齿结构
CN115065179B (zh) * 2022-07-11 2026-01-30 广西科技大学 一种磁阻电机及其应用于新能源汽车时的控制方法
CN115313786A (zh) * 2022-08-08 2022-11-08 江苏胜牌科技有限公司 开关磁阻电动滚筒及其控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102549882A (zh) * 2009-09-21 2012-07-04 霍加纳斯股份有限公司 多相定子设备
WO2014116995A1 (en) * 2013-01-25 2014-07-31 Everette Energy, LLC Single phase switched reluctance machine with short flux path
CN104767430A (zh) * 2015-03-20 2015-07-08 浙江大学 一种基于母线电流采样的开关磁阻电机系统及其绕组电流获取方法
CN106341021A (zh) * 2016-04-08 2017-01-18 深圳市配天电机技术有限公司 电动车、车轮及其开关磁阻电机、开关磁阻电机系统
CN106559016A (zh) * 2015-09-24 2017-04-05 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种开关磁阻电机的电压斩波控制方法和装置
CN207652277U (zh) * 2017-07-21 2018-07-24 深圳市配天电机技术有限公司 电动车、车轮及其开关磁阻电机

Family Cites Families (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85100560A (zh) * 1985-04-01 1986-08-27 浙江大学 外转子水冷凸极同步电机
CN1063782A (zh) * 1991-01-31 1992-08-19 株式会社精工技研 并列设置多个定子的磁阻式电机
FR2744577B1 (fr) * 1996-02-06 1998-04-24 Moulinex Sa Procede pour alimenter un moteur electrique a reluctance variable a commutation electronique, et circuit d'alimentation pour sa mise en oeuvre
KR200143530Y1 (ko) * 1996-06-28 1999-06-15 윤종용 스위치드 릴럭턴스 모터의 구동 전류 제어 장치
KR20000024769A (ko) * 1998-10-01 2000-05-06 윤종용 스위치드 릴럭턴스 모터 구동장치
US6479959B2 (en) * 1999-12-08 2002-11-12 Samsung Kwangju Electronics Co., Ltd. Self-excited reluctance motor
JP2004080983A (ja) * 2002-08-21 2004-03-11 Yoshimitsu Okawa リング状固定子巻線を有するくま取りコイル形単相誘導電動機
CN2671210Y (zh) * 2003-11-22 2005-01-12 李平原 具有螺旋气流槽的电机转子铁芯
CN1302597C (zh) * 2005-01-07 2007-02-28 南京航空航天大学 双定子开关磁阻电机
US20090021192A1 (en) * 2005-04-08 2009-01-22 Srinivas Kudligi Switched Reluctance Machine And Method Of Operation Thereof
JP2006304546A (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Toshiba Corp 永久磁石式リラクタンス型回転電機
JP4935115B2 (ja) * 2006-03-03 2012-05-23 日産自動車株式会社 スイッチト・リラクタンス・モータの制御装置及びその制御方法
JP4193859B2 (ja) * 2006-04-04 2008-12-10 トヨタ自動車株式会社 モータおよびそのモータの通電制御装置
KR101154994B1 (ko) * 2006-06-26 2012-06-14 엘지전자 주식회사 스테이터 코어
CN201038837Y (zh) * 2007-05-18 2008-03-19 麦德添 漆包铝线绕制的工业缝纫机电机结构
CN100525009C (zh) * 2007-09-21 2009-08-05 东南大学 双通道容错式磁通切换永磁电机及其控制方法
CN100596346C (zh) * 2007-10-19 2010-03-31 河北工业大学 单电流传感器的开关磁阻电机控制装置及其实现方法
CN101227106A (zh) * 2008-01-22 2008-07-23 宁波北斗科技有限公司 一种直列式电机铁芯及其制造方法
JP5022278B2 (ja) * 2008-03-12 2012-09-12 株式会社日立製作所 回転電機用の固定子鉄心およびその製造方法
JP2010141954A (ja) * 2008-12-09 2010-06-24 Daihatsu Motor Co Ltd モータ
DE102009028036A1 (de) * 2009-07-27 2011-02-03 Robert Bosch Gmbh Elektromotor mit Permanentmagnet-Erregung
CN101989478A (zh) * 2009-08-07 2011-03-23 石宗培 一类铁磁性材料和顺磁性材料在制造电气设备上的应用
CN201616800U (zh) * 2009-11-17 2010-10-27 赵东 一种一体化开关磁阻电机
CN101741174A (zh) * 2009-12-24 2010-06-16 哈尔滨工业大学 多输出合成型风力发电装置
CN202042954U (zh) * 2010-10-21 2011-11-16 泰信电机(苏州)有限公司 电机定子
CN202068244U (zh) * 2011-03-11 2011-12-07 浙江博望科技发展有限公司 铁氧体三段式三相永磁电机
CN102214979A (zh) * 2011-05-10 2011-10-12 戴珊珊 一种转矩增强型开关磁阻电动机
JP5720939B2 (ja) * 2011-04-02 2015-05-20 日本電産株式会社 ロータユニット、回転電機、およびロータユニットの製造方法
CN102280968A (zh) * 2011-08-05 2011-12-14 国电联合动力技术有限公司 大型直驱盘式开关磁阻风力发电机及其系统
CN102277526A (zh) * 2011-08-20 2011-12-14 成都晶品科技有限责任公司 一种铁硅铝合金的熔炼、浇铸工艺及系统
CN202550853U (zh) * 2012-03-22 2012-11-21 包头钢铁（集团）有限责任公司 采用同心式补偿绕组的电铲直流电机
MX347975B (es) * 2012-06-21 2017-05-19 Höganäs Ab (Publ) Nuevo dispositivo.
US20130342040A1 (en) * 2012-06-21 2013-12-26 Ev Motor-Systems Co., Ltd. Switched Reluctance Motor and Switched Reluctance Motor Drive System
GB2502385B (en) * 2012-11-15 2014-07-09 Emiliane Trancerie Spa Method and apparatus for producing cores for electrical machines
CN102983694B (zh) * 2012-12-27 2014-11-05 上海交通大学 分段式开关磁阻电机
GB2511082B (en) * 2013-02-22 2016-06-22 Imra Europe S A S Reluctance machines
US9214837B2 (en) * 2013-12-13 2015-12-15 Arm Limited Electric motor with plural stator components
CN104300752B (zh) * 2014-09-29 2018-04-17 王国仁 多级内转子开关磁阻电机
CN204810014U (zh) * 2015-07-09 2015-11-25 丛伟滋 一种节能铸铜杆或铸铜管电机转子
CN105429416A (zh) * 2016-01-17 2016-03-23 顾志强 一种带调角凸齿的外铁芯冲片
CN205622456U (zh) * 2016-01-17 2016-10-05 顾志强 一种带调角凸齿的外铁芯冲片
CN105490402A (zh) * 2016-01-17 2016-04-13 顾志强 一种带调角凸齿的内铁芯冲片
CN205304560U (zh) * 2016-01-22 2016-06-08 顾志强 一种多级轴向布相等极结构开关磁阻电机
CN105553212A (zh) * 2016-01-22 2016-05-04 顾志强 一种多级轴向布相等极结构开关磁阻电机
CN105656267B (zh) * 2016-03-16 2017-11-28 合肥学院 双极性横向磁通永磁同步电机
CN205622458U (zh) * 2016-04-04 2016-10-05 顾志强 一种轴向布相内定子
CN105915152A (zh) * 2016-04-22 2016-08-31 江苏新安电器有限公司 一种开关磁阻电机调速系统及转矩脉动抑制方法
CN106160376A (zh) * 2016-07-04 2016-11-23 韦翔 自平衡开关磁阻电机
CN106230212B (zh) * 2016-08-22 2018-09-25 北京理工大学 一种单相多极高频铝绕组电机
CN206060375U (zh) * 2016-10-12 2017-03-29 哈尔滨理工大学 环形绕组感应电动机
CN106655556B (zh) * 2016-11-07 2024-08-20 杨明 周向绕组的功率电机及新能源电动车辆
CN106655666B (zh) * 2016-11-25 2019-02-26 南京邮电大学 一种锥形磁悬浮双通道开关磁阻电机及控制方法
CN106849585B (zh) * 2016-12-30 2019-01-18 南京理工大学 横向磁通开关磁阻电机及其控制方法
CN106707167B (zh) * 2017-01-16 2019-03-29 浙江大学 一种低成本开关磁阻电机绕组电流检测系统及其方法
CN106953457B (zh) * 2017-04-11 2018-11-30 南京埃克锐特机电科技有限公司 一种五自由度磁悬浮开关磁阻电机系统及其控制方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102549882A (zh) * 2009-09-21 2012-07-04 霍加纳斯股份有限公司 多相定子设备
WO2014116995A1 (en) * 2013-01-25 2014-07-31 Everette Energy, LLC Single phase switched reluctance machine with short flux path
CN104767430A (zh) * 2015-03-20 2015-07-08 浙江大学 一种基于母线电流采样的开关磁阻电机系统及其绕组电流获取方法
CN106559016A (zh) * 2015-09-24 2017-04-05 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 一种开关磁阻电机的电压斩波控制方法和装置
CN106341021A (zh) * 2016-04-08 2017-01-18 深圳市配天电机技术有限公司 电动车、车轮及其开关磁阻电机、开关磁阻电机系统
CN106357070A (zh) * 2016-04-08 2017-01-25 深圳市配天电机技术有限公司 电动车、车轮及其开关磁阻电机、开关磁阻电机系统
CN207652277U (zh) * 2017-07-21 2018-07-24 深圳市配天电机技术有限公司 电动车、车轮及其开关磁阻电机

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
黄国辉: "《无位置传感器无刷直流电机调速系统关键技术研究》", 《伺服控制》, no. 4, 30 June 2014 (2014-06-30), pages 29 - 34 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019015093A1 (zh) 2019-01-24
CN109286251A (zh) 2019-01-29
WO2019015032A1 (zh) 2019-01-24
CN109286350A (zh) 2019-01-29
WO2019015030A1 (zh) 2019-01-24
CN109286252A (zh) 2019-01-29
CN207504745U (zh) 2018-06-15
CN109286290A (zh) 2019-01-29
CN109286289A (zh) 2019-01-29
CN207504726U (zh) 2018-06-15
CN207652142U (zh) 2018-07-24
WO2019015064A1 (zh) 2019-01-24
CN109286291A (zh) 2019-01-29
CN207652275U (zh) 2018-07-24
WO2019015063A1 (zh) 2019-01-24
CN207652278U (zh) 2018-07-24
CN207652144U (zh) 2018-07-24
CN207504744U (zh) 2018-06-15
CN109286292A (zh) 2019-01-29
CN207652274U (zh) 2018-07-24
CN207652276U (zh) 2018-07-24
CN207652277U (zh) 2018-07-24
WO2019015031A1 (zh) 2019-01-24
WO2019015065A1 (zh) 2019-01-24
WO2019015052A1 (zh) 2019-01-24
CN109286350B (zh) 2021-06-18
CN109286293A (zh) 2019-01-29
WO2019015094A1 (zh) 2019-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109286294A (zh) 电动车、车轮及其开关磁阻电机
JP5792363B2 (ja) 回転電機の固定子巻線、および回転電機の固定子
US11283385B2 (en) Motor system provided with both motor having multiple-phase stator windings and control device controlling the motor
EP3570431A1 (en) Motor and control device thereof
US11283384B2 (en) Motor system provided with both motor having multiple-phase stator windings and control device controlling the motor
CN104410177A (zh) 一种定子及其相应的无刷直流电机和三相开关磁阻电机
CN116505803B (zh) 用于无刷电机的驱动方法、装置、电路和设备
JP6114786B2 (ja) 回転電機の固定子巻線、回転電機の固定子、回転電機および車両
CN213990327U (zh) 高效永磁直流发电机
CN220190699U (zh) 用于无刷电机的驱动电路和设备
CN117411358A (zh) 用于无刷电机的驱动方法、装置和设备
CN2770217Y (zh) 一种新型永磁无刷直流电机
CN104917309A (zh) 一种定子及其相应的无刷直流、三相开关磁阻和罩极电机
CN104184375B (zh) 开关磁阻电机控制装置及控制方法
CN113783393B (zh) 直流无刷电机、电机控制系统、轨道列车及控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20220707

Address after: 518000 floor 3, building A2, No. 2072, Jincheng Road, Houxiang community, Shajing street, Bao'an District, Shenzhen, Guangdong Province

Applicant after: Shenzhen Dafu Power Equipment Co.,Ltd.

Address before: 518000 102b, building A3, Shajing Industrial Company, Ho Xiang Road, Shajing street, Bao'an District, Shenzhen City, Guangdong Province

Applicant before: SHENZHEN A&E MOTOR TECHNOLOGY Co.,Ltd.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190129