CN107733117B - 一种角磨机磁阻式电机 - Google Patents
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Abstract
一种角磨机磁阻式电机，属于电动工具技术领域，由磨片、轴承、轴、定子铁心、电枢绕组、励磁绕组和壳体组成；固定在轴上的磨片圆周上均布有6个扇形通孔，两个扇形通孔之间有导磁材料制成的磨片肋；定子铁心由3个“匚”字形的子定子铁心组成，每个子定子铁心对称分布在锯片的两侧并且固定在壳体上，相邻子定子铁心沿圆周方向相差40度；每个子定子铁心朝向轴线的两侧各有一个电枢极；每个子定子铁心的轭部绕有励磁绕组；每个子定子铁心电枢极的根部绕有一个集中式的电枢绕组。本技术有效实现了驱动电机和磨片的集成，节省了空间和成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种角磨机磁阻式电机，属于电动工具技术领域。
背景技术
角磨机是用来切割、研磨及刷磨金属与石材的一种设备，其原理是利用高速旋转的薄片砂轮或钢丝轮等对金属构件进行磨削、切除、除锈和磨光加工。电机是角磨机的核心部件，电机性能的好坏影响着角磨机性能的发挥和工作效率，因此设计一种性能优良的电机至关重要。
从目前公开的专利申请，很少有专利涉及到角磨机电机，大多数专利集中在角磨机本体结构。例如专利申请号为201720070995.8：一种角磨机电机定子固定装置。该申请装置包括定子固定壳体以及嵌设在定子固定壳体用于固定定子的固定片，解决了现有技术使用时影响角磨机运行磁场且影响电机性能的问题。
电动角磨机用电机通常采用单相串励电动机，该电机定子由凸极铁心和励磁绕组组成，转子由阴极铁心、电枢绕组、换向器及转轴组成，采用碳刷结构，容易受损，需要频繁更换碳刷。而专利申请号为201220667215.5：一种无刷、变频新型角磨机，该角磨机电机属于三相变频异步电机，该申请技术将变频技术和变频电机技术应用到电动工具中，没有碳刷，可以消除串激电机角磨机工作时产生的火花现象。但这种电机变频技术复杂，成本较高。
磁阻类电机结构简单、坚固，转子上只有硅钢片，没有绕组和永磁体，可靠性能高，在宽广的转速和功率范围内均具有较高的效率。例如专利申请号为201520625308.5：一种两相开关磁阻电机控制器，包括功率模块、检测模块、电源模块和驱动模块。该申请技术实现两相开关电机的长期安全、可靠运行，代替了原有的电动角磨机用串励电机，降低了生产成本。
本申请技术提出磁阻式电机是近年来随着现代微机控制技术、电力电子技术和计算机辅助设计技术发展起来的一种新型电机，电机转子结构简单、可控参数多、容错性好、效率高、成本低，在牵引运输、通用工业、家用电器等领域得到了较广泛的应用。
发明内容
为了发明一种角磨机磁阻式电机，有效实现了驱动电机和磨片的集成，节省了空间和成本。本发明技术采取以下技术方案：
一种角磨机磁阻式电机，其特征在于：由磨片、轴承、轴、定子铁心、电枢绕组、励磁绕组和壳体组成；固定在轴上的磨片圆周上均布有6个扇形通孔，两个扇形通孔之间有导磁材料制成的磨片肋；壳体通过轴承与轴连接；
定子铁心由3个“匚”字形的子定子铁心组成，每个子定子铁心对称分布在磨片的两侧并且固定在壳体上，相邻子定子铁心沿圆周方向相差40度；每个子定子铁心朝向轴线的两侧各有一个电枢极，电枢极的端面呈扇形；
每个子定子铁心平行于轴线的轭部绕有励磁绕组；每个子定子铁心电枢极的根部绕有一个集中式的电枢绕组，同一个子定子铁心的两个电枢线圈的绕制方向相反；相邻组之间的电枢线圈的绕制方向相反。电枢极的扇形端面和磨片的扇形通孔在径向上对齐；
如上所述的一种角磨机磁阻式电机，其特征在于：励磁绕组绕一个子定子铁心的轭部绕制，所有的励磁绕组绕向相同。
如上所述的一种角磨机磁阻式电机，其特征在于：励磁绕组绕三个子定子铁心的轭部绕制。
本发明的有益效果是：
1各相绕组完全隔离，励磁绕组和电枢绕组隔离，短路电流不会引起故障的传播，提高了可靠性；
2本发明的电机绕组皆为集中式绕组，内阻小，效率高，励磁绕组和电磁绕组易于散热；
3本技术有效实现了驱动电机和磨片的集成，节省了空间和成本；
4定子铁心导磁面积大，在同样饱和的磁密下，本申请的技术磁通量大，反电势高，电机功率大；
5依据开关磁阻电机原理工作，控制技术成熟。
附图说明
图1是本发明技术角磨机磁阻式电机纵剖图。其中1磨片、2轴承、3轴、4定子铁心、5电枢绕组、6励磁绕组、7壳体。
图2是励磁绕组跨三个定子铁心时横剖图。其中1磨片、4定子铁心、5电枢绕组、6励磁绕组。
图3是励磁绕组跨一个定子铁心时横剖图。其中1磨片、4定子铁心、5电枢绕组、6励磁绕组。
图4是磨片示意图。其中1磨片。
具体实施方式
图1是本发明技术角磨机磁阻式电机纵剖图。其中1磨片、2轴承、3轴、4定子铁心、5电枢绕组、6励磁绕组、7壳体。一种角磨机用磁阻式电机，其特征在于：固定在轴上的磨片圆周上均布有6个扇形通孔，两个扇形通孔之间有导磁材料制成的磨片肋；壳体通过轴承与轴连接。
定子铁心由3个“匚”字形的子定子铁心组成，每个子定子铁心对称分布在磨片的两侧并且固定在壳体上，相邻子定子铁心沿圆周方向相差40度；每个子定子铁心朝向轴线的两侧各有一个电枢极，电枢极的端面呈扇形；
每个子定子铁心平行于轴线的轭部绕有励磁绕组；每个子定子铁心电枢极的根部绕有一个集中式的电枢绕组，同一个子定子铁心的两个电枢线圈的绕制方向相反；相邻组之间的电枢线圈的绕制方向相反。电枢极的扇形端面和磨片的扇形通孔在径向上对齐；
励磁绕组绕一个子定子铁心的轭部绕制，所有的励磁绕组绕向相同。励磁绕组绕三个子定子铁心的轭部绕制。
图2是励磁绕组跨三个定子铁心时的横剖图。其中1磨片、4定子铁心、5电枢绕组、6励磁绕组。定子铁心由3个“匚”字形的子定子铁心组成，每个子定子铁心对称分布在磨片的两侧并且固定在壳体上，相邻子定子铁心沿圆周方向相差40度；每个子定子铁心朝向轴线的两侧各有一个电枢极，电枢极的端面呈扇形；励磁绕组绕三个子定子铁心的轭部绕制。
图3是励磁绕组跨一个定子铁心时的横剖图。其中1磨片、4定子铁心、5电枢绕组、6励磁绕组。定子铁心由3个“匚”字形的子定子铁心组成，每个子定子铁心对称分布在磨片的两侧并且固定在壳体上，相邻子定子铁心沿圆周方向相差40度；每个子定子铁心朝向轴线的两侧各有一个电枢极，电枢极的端面呈扇形；励磁绕组绕一个子定子铁心的轭部绕制，所有的励磁绕组绕向相同。
图4是磨片示意图。其中1磨片。固定在轴上的磨片圆周上均布有6个扇形通孔，两个扇形通孔之间有导磁材料制成的磨片肋。
其工作原理：由于本发明的电励磁磁极和电枢极在轴向上对齐，因此当转子铁心能导磁的部分与电枢极对齐时，该电枢极匝链的磁阻最小、电枢绕组磁链最大；当转子铁心的扇形通孔对齐电枢极时，该电枢极匝链的磁阻最大、电枢绕组磁链最小。
当转子铁心能导磁的部分逐渐靠近电枢极时，该相电枢绕组与励磁绕组的互感在增加；该相电枢绕组的自感也在增加。当转子铁心能导磁的部分脱离电枢极时，该相电枢绕组与励磁绕组的互感在增加；该相电枢绕组的自感也在增加。
本申请电机作为电动机运行时，给产生正的感应电动势的一相绕组通以正向电流，则该绕组可以产生正的转矩，电机正转；给产生负的感应电动势的一相绕组通以正向电流，则该绕组可以产生负的转矩，电机负转。
Claims (3)
1.一种角磨机磁阻式电机，其特征在于：
由磨片、轴承、轴、定子铁心、电枢绕组、励磁绕组和壳体组成；
固定在轴上的磨片圆周上均布有6个扇形通孔，两个扇形通孔之间有导磁材料制成的磨片肋；
壳体通过轴承与轴连接；
定子铁心由3个“匚”字形的子定子铁心组成，每个子定子铁心对称分布在磨片的两侧并且固定在壳体上，相邻子定子铁心沿圆周方向相差40度；
每个子定子铁心朝向轴线的两侧各有一个电枢极，电枢极的端面呈扇形；
每个子定子铁心平行于轴线的轭部绕有励磁绕组；
每个子定子铁心电枢极的根部绕有一个集中式的电枢绕组，同一个子定子铁心的两个电枢线圈的绕制方向相反；相邻组之间的电枢线圈的绕制方向相反；
电枢极的扇形端面和磨片的扇形通孔在径向上对齐。
2.如权利要求1所述的一种角磨机磁阻式电机，其特征在于：
励磁绕组绕一个子定子铁心的轭部绕制，所有的励磁绕组绕向相同。
3.如权利要求1所述的一种角磨机磁阻式电机，其特征在于：
励磁绕组绕三个子定子铁心的轭部绕制。
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