本發明涉及開關磁阻電機領域，尤其涉及一種周向軸向混合布相開關磁阻電機。

背景技術：

目前的開關磁阻電機主要存在低速脈動和噪聲的問題，公知的可以通過增加相數來改善。目前的開關磁阻電機主要是周向布相，理論上可以有2相、3相、4相、…、q相，q為自然數，2相開關磁阻電機具有最多作用極數，作用極數是定子鐵芯凸極數的1/2，但不能任意位置啟動和正反轉，3相開關磁阻電機具有較多的作用極數，作用極數是定子鐵芯凸極數的1/3，可以在任意位置啟動和正反轉，更多的相數意味著作用極數的減少，必將犧牲電機扭矩和效率，周向布相決定了電機不能任意增加相數，因而現在主要發展的是3相開關磁阻電機。最近提出的軸向布相等極結構開關磁阻電機，如專利號為“cn201520686770”所述的一種軸向布相開關磁阻電機，作用極數與定子鐵芯凸極數相等，相數可以任意增加，但該方案完全拋棄了周向布相體積小的優點，導致鐵芯數量大量增加，即有多少相就有多少對鐵芯，在結構上造成電機體積大量增加。因而設計一種能夠兼顧周向布相和軸向布相的優點的電機，也是急需解決的技術問題。

技術實現要素：

為了改進現有技術的不足，本發明的目的是提供一種周向軸向混合布相開關磁阻電機，該電機能夠兼顧周向布相和軸向布相的優點，增加了相數，使電機低速運行更加平滑，從而改善開關磁阻電機低速脈動和噪聲。

本發明為解決其技術問題而采用的第一種技術方案是：一種周向軸向混合布相開關磁阻電機，包括定子鐵芯、轉子鐵芯、電機殼、電機軸，所述周向軸向混合布相開關磁阻電機包含k個定子鐵芯和k個轉子鐵芯，k≥2并為自然數，每個所述定子鐵芯均設置有q相繞組，所述定子鐵芯設置有m個凸極，所述轉子鐵芯設置有n個凸極，q≥2并為自然數，m＞n≥2并且均為偶數，m、n取值與q相單鐵芯開關磁阻電機取值對應，一個所述定子鐵芯和一個所述轉子鐵芯對齊為一對并沿著電機軸向成對分布，k個所述轉子鐵芯凸極對齊安裝，k個所述定子鐵芯凸極錯位安裝，錯位角＝360°/nqk，錯位角公差為±2°。

進一步的，所述周向軸向混合布相開關磁阻電機為內轉子電機，k個所述轉子鐵芯凸極對齊安裝在所述電機軸上，k個所述定子鐵芯凸極錯位安裝在所述電機殼上。

進一步的，所述周向軸向混合布相開關磁阻電機為外轉子電機，k個所述轉子鐵芯凸極對齊安裝在所述電機殼上，k個所述定子鐵芯凸極錯位安裝在所述電機軸上。

進一步的，所述電機殼內圓設置有凹槽，所述凹槽夾角＝∣360°/nqk＋360°n/m∣，n為整數，由于所述定子鐵芯凸極對齊的周期角360°/m，所述凹槽夾角可以有多個值，所述定子鐵芯外圓設置有凸齒，所述凹槽用于與所述凸齒錯位配合安裝并使所述定子鐵芯凸極錯位角＝360°/nqk。

進一步的，所述電機軸外圓設置有凹槽，所述轉子鐵芯內圓設置有凸齒，所述凹槽用于與所述凸齒對位配合安裝并使所述轉子鐵芯凸極對齊。

本發明為解決其技術問題而采用的第二種技術方案是：一種周向軸向混合布相開關磁阻電機，包括定子鐵芯、轉子鐵芯、電機殼、電機軸，所述周向軸向混合布相開關磁阻電機包含k個定子鐵芯和k個轉子鐵芯，k≥2并為自然數，每個所述定子鐵芯均設置有q相繞組，所述定子鐵芯設置有m個凸極，所述轉子鐵芯設置有n個凸極，q≥2并為自然數，m＞n≥2并且均為偶數，m、n取值與q相單鐵芯開關磁阻電機取值對應，一個所述定子鐵芯和一個所述轉子鐵芯對齊為一對并沿著電機軸向成對分布，k個所述定子鐵芯凸極對齊安裝，k個所述轉子鐵芯凸極錯位安裝，錯位角＝360°/nqk，錯位角公差為±2°。

進一步的，所述周向軸向混合布相開關磁阻電機為內轉子電機，k個所述定子鐵芯凸極對齊安裝在所述電機殼上，k個所述轉子鐵芯凸極錯位安裝在所述電機軸上。

進一步的，所述周向軸向混合布相開關磁阻電機為外轉子電機，k個所述定子鐵芯凸極對齊安裝在所述電機軸上，k個所述轉子鐵芯凸極錯位安裝在所述電機殼上。

進一步的，所述電機軸外圓設置有凹槽，所述凹槽夾角＝∣360°/nqk＋360°n/n∣，n為整數，由于所述轉子鐵芯凸極對齊的周期角360°/n，所述凹槽夾角可以有多個值，所述轉子鐵芯內圓設置有凸齒，所述凹槽用于與所述凸齒錯位配合安裝并使所述轉子鐵芯凸極錯位角＝360°/nqk。

進一步的，所述電機殼內圓設置有凹槽，所述定子鐵芯外圓設置有凸齒，所述凹槽用于與所述凸齒對位配合安裝并使所述定子鐵芯凸極對齊。

本發明的原理是：所述周向軸向混合布相開關磁阻電機包含k個定子鐵芯和k個轉子鐵芯，每個所述定子鐵芯均設置有q相繞組，所述定子鐵芯設置有m個凸極，所述轉子鐵芯設置有n個凸極，m、n取值與q相單鐵芯開關磁阻電機取值對應，一個所述定子鐵芯和一個所述轉子鐵芯對齊為一對并沿著電機軸向成對分布，k個所述轉子鐵芯凸極對齊安裝，k個所述定子鐵芯凸極錯位安裝，錯位角＝360°/nqk；或者k個所述定子鐵芯凸極對齊安裝，k個所述轉子鐵芯凸極錯位安裝，錯位角＝360°/nqk，則該電機可以按kq相控制工作，相當于k個q相電機聯合工作，由于成倍增加了相數，電機運行更加平滑，從而降低了脈動和噪聲。

本發明的有益效果是：開辟了一種周向軸向混合布相開關磁阻電機，能夠兼顧周向布相和軸向布相的優點，增加了相數，使電機低速運行更加平滑，從而改善開關磁阻電機低速脈動和噪聲。

附圖說明

圖1是本發明第一實施例的一種鐵芯、電機殼、電機軸安裝狀態平面示意圖。

圖2是本發明第一實施例的一種鐵芯安裝狀態3d示意圖。

圖3是本發明第二實施例的一種鐵芯、電機殼、電機軸安裝狀態平面示意圖。

圖4是本發明第二實施例的一種鐵芯安裝狀態3d示意圖。

圖中標記的含義是：10.定子鐵芯，11.凸極，12.凸齒，20.轉子鐵芯，21.凸極，22.凸齒，30.電機殼，31.凹槽，40.電機軸，41.凹槽。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

在圖1、圖2所示的第一實施例中，一種周向軸向混合布相開關磁阻電機，包括定子鐵芯10、轉子鐵芯20、電機殼30、電機軸40，所述周向軸向混合布相開關磁阻電機包含k個定子鐵芯10和k個轉子鐵芯20，k≥2并為自然數，實施例中k＝3，每個定子鐵芯10均設置有q相繞組，定子鐵芯10設置有m個凸極11，轉子鐵芯20設置有n個凸極21，q≥2并為自然數，m＞n≥2并且均為偶數，m、n取值與q相單鐵芯開關磁阻電機取值對應，實施例中q＝2，m＝12，n＝6，一個定子鐵芯10和一個轉子鐵芯20對齊為一對并沿著電機軸向成對分布，3個轉子鐵芯20凸極21對齊安裝，3個定子鐵芯10凸極11錯位安裝，錯位角＝360°/nqk＝10°，錯位角公差為±2°。

在圖1、圖2所示的第一實施例中，所述周向軸向混合布相開關磁阻電機為內轉子電機，3個轉子鐵芯20凸極21對齊安裝在電機軸40上，3個定子鐵芯10凸極11錯位安裝在電機殼30上。

在圖1、圖2所示的第一實施例中，電機殼30內圓設置有凹槽31，凹槽31夾角＝∣360°/nqk＋360°n/m∣＝10°，n為整數，由于定子鐵芯10凸極11對齊的周期角360°/m，凹槽31夾角可以有多個值，實施例中n＝0，定子鐵芯10外圓設置有凸齒12，凹槽31用于與凸齒12錯位配合安裝并使定子鐵芯10凸極11錯位角＝360°/nqk＝10°。

在圖1、圖2所示的第一實施例中，電機軸40外圓設置有凹槽41，轉子鐵芯20內圓設置有凸齒22，凹槽41用于與凸齒22對位配合安裝并使轉子鐵芯20凸極21對齊。

在圖3、圖4所示的第二實施例中，一種周向軸向混合布相開關磁阻電機，包括定子鐵芯10、轉子鐵芯20、電機殼30、電機軸40，所述周向軸向混合布相開關磁阻電機包含k個定子鐵芯10和k個轉子鐵芯20，k≥2并為自然數，實施例中k＝3，每個定子鐵芯10均設置有q相繞組，定子鐵芯10設置有m個凸極11，轉子鐵芯20設置有n個凸極21，q≥2并為自然數，m＞n≥2并且均為偶數，m、n取值與q相單鐵芯開關磁阻電機取值對應，實施例中q＝2，m＝12，n＝6，一個定子鐵芯10和一個轉子鐵芯20對齊為一對并沿著電機軸向成對分布，3個定子鐵芯10凸極11對齊安裝，3個轉子鐵芯20凸極21錯位安裝，錯位角＝360°/nqk＝10°，錯位角公差為±2°。

在圖3、圖4所示的第二實施例中，所述周向軸向混合布相開關磁阻電機為內轉子電機，3個定子鐵芯10凸極11對齊安裝在電機殼30上，3個轉子鐵芯20凸極21錯位安裝在電機軸40上。

在圖3、圖4所示的第二實施例中，電機軸40外圓設置有凹槽41，凹槽41夾角＝∣360°/nqk＋360°n/n∣＝50°，n為整數，由于轉子鐵芯20凸極21對齊的周期角360°/n，凹槽41夾角可以有多個值，實施例中n＝－1，轉子鐵芯20內圓設置有凸齒22，凹槽41用于與凸齒22錯位配合安裝并使轉子鐵芯20凸極21錯位角＝360°/nqk＝10°。

在圖3、圖4所示的第二實施例中，電機殼30內圓設置有凹槽31，定子鐵芯10外圓設置有凸齒12，凹槽31用于與凸齒12對位配合安裝并使定子鐵芯10凸極11對齊。

本發明實施例的原理是：所述周向軸向混合布相開關磁阻電機包含3個定子鐵芯10和3個轉子鐵芯20，定子鐵芯10設置有12個凸極11，轉子鐵芯20設置有6個凸極21，每個定子鐵芯10均設置有2相繞組，一個定子鐵芯10和一個轉子鐵芯20對齊為一對并沿著電機軸向成對分布，3個轉子鐵芯20凸極21對齊安裝，3個定子鐵芯10凸極11錯位安裝，錯位角等于10°；或者3個定子鐵芯10凸極11對齊安裝，3個轉子鐵芯20凸極21錯位安裝，錯位角等于10°，則該電機可以按6相控制工作，相當于3個2相電機聯合工作，由于成倍增加了相數，電機運行更加平滑，從而降低了脈動和噪聲。

本發明實施例的有益效果是：開辟了一種周向軸向混合布相開關磁阻電機，能夠兼顧周向布相和軸向布相的優點，增加了相數，使電機低速運行更加平滑，從而改善開關磁阻電機低速脈動和噪聲。

以上所述僅是本發明優選的實施方式的描述，應當指出由于文字表達的有限性，而在客觀上存在無限的具體結構，對于本領域普通的技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護范圍。