开关磁阻电机，开关磁阻电机具体工作原理

本文目录一览

1，开关磁阻电机具体工作原理
2，开关磁阻电动机的简介
3，开关磁阻电机工作原理
4，开关磁阻电机的基本原理
5，什么是开关磁阻电机
6，开关磁阻电机属于什么电机

1，开关磁阻电机具体工作原理

利用磁阻的不等，磁通总向磁阻小的路线集中，通电的定子以磁力吸引铁磁性的转子，使磁力产生切向分力，即产生对转子的转矩。定子的通电循序是根据转子位置传感器检测到的转子位置相对应的最有利于对转子产生向前转动转矩的那一相定子通电，转过一定角度后又由下一个最有利于转子产生转矩的一相通电。不断变换通电的定子绕组相序，使转子连续朝一个方向转动。磁阻电机不同于步进电机，磁阻电机是有位置反馈的，是一种自同步电机，其转速是由电机的驱动力矩和负载的阻力矩共同决定的。而步进电机是开环工作的，在不失步条件下其转速是由脉冲频率决定的。

开关磁阻电机具体工作原理

2，开关磁阻电动机的简介

开关磁阻电机是一种新型调速电机，调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代无极调速系统。它的结构简单坚固，调速范围宽，调速性能优异，且在整个调速范围内都具有较高效率，系统可靠性高。主要有开关磁阻电机、功率变换器、控制器与位置检测器四部分组成。控制器内包含功率变换器和控制电路，而转子位置检测器则安装在电机的一端。现如今，开关磁阻电机的应用和发展取得了明显的进步，已成功地应用于电动车驱动、通用工业、家用电器和纺织机械等各个领域，功率范围从10W到5MW，最大速度高达100,000 r/min。

开关磁阻电动机的简介

3，开关磁阻电机工作原理

以12/8极三相开关磁阻电机为例。图2-2表示该电机的横切面和一相电路的原理示意图，Sl、S2是电子开关，Dl、D2是二极管，Us是直流电源。它的定子和转子呈凸极形状，极数互不相等，转子由叠片构成，无绕组，定子绕组可根据需要采用串联、并联或串并联结合的形式在相应的极上得到径向磁场，转子带有位置检测器以提供转子位置信号，使定子绕组按一定的顺序通断，保持电机的连续运行。电机磁阻随着转子磁极与定子磁极的中心线对准或错开而变化，因为电感与磁阻成反比，当转子磁极在定子磁极中心线位置时，相绕组电感最大，当转子极间中心线对准定子磁极中心线时，相绕组电感最小。当定子A相磁极轴线OA与转子磁极轴线Oa不重合时，开关51、S2合上，A相绕组通电，电动机内建立起以OA为轴线的径向磁场，磁通通过定子扼、定子极、气隙、转子极、转子辘等处闭合。通过气隙的磁力线是弯曲的，此时磁路的磁导小于定、转子磁极轴线重合时的磁导，因此，转子将受到气隙中弯曲磁力线的切向磁拉力产生的转矩的作用，使转子逆时针方向转动，转子磁极的轴线Oa向定子A相磁极轴线OA趋近。当OA和Oa轴线重合时，转子已达到平衡位置，即当A相定、转子极对极时，切向磁拉力消失，转子不再转动。此时打开A相开关S1、S2，合上B相开关，即在A相断电的同时B相通电，建立以B相定子磁极为轴线的磁场，电动机内磁场沿顺时针方向转过30°，转子在磁场磁拉力的作用下继续沿着逆时针方向转过15°。依此类推，定子绕组A-B-C三相轮流通电一次，转子逆时针转动了一个转子极距δr（δr=360°/Nr），对于三相12/8极开关磁阻电机，δr=360°/8=45°，定子磁极产生的磁场轴线则顺时针移动了3×30°=90°空间角。可见，连续不断地按A-B-C-A的顺序分别给定子各相绕组通电，电动机内磁场轴线沿A-B-C-A的方向不断移动，转子沿A-C-B-A的方向逆时针旋转。如果按A-C-B-A的顺序给定子各相绕组轮流通电，则磁场沿着A-C-B-A的方向转动，转子则沿着与之相反的A-B-C-A方向顺时针旋转。

开关磁阻电机工作原理

4，开关磁阻电机的基本原理

是根据磁阻最小原理，因为是双凸极结构，当转定子得凸极转到一块时，这极的磁阻最小，就换下一相通电。以此类推

开关磁阻电机驱动系统(Switched Reluctance Drive system，SRD)是以现代电力电子与微机控制技术为基础的机电一体化产品，兼具直流、交流两类调速系统的优点，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后发展起来的最新一代无级调速系统，是集现代微电子技术、数字技术、电力电子技术、红外光电技术及现代电磁理论、设计和制作技术为一体的光、机、电一体化高新技术。开关磁阻电机驱动系统主要由开关磁阻电动机（SRM）、功率变换器、控制器、转子位置检测器四大部分组成。控制器内包含控制电路与功率变换器，而转子位置检测器则安装在电机的一端。其突出特点是效率高、节能效果好，调速范围广，无起动冲击电流，起动转矩大，控制灵活，此外，还具有结构简单、坚固可靠，成本低等优点。开关磁阻电机驱动系统是一种集微处理机技术、现代控制理论、电力电子技术、智能控制、电机一体化，具有优良调速性能、高可靠性、高效节能的机电一体化的高新技术产品，其主要性能特点如下：1、系统效率高：在其宽广的调速范围内，整体效率比其他调速系统高出至少10％，在低转速及非额定负载下高效率则更加明显。2、调速范围宽，低速下可长期运转：在零到最高转速的范围内均可带负荷长期运转，电机及控制器的温升均低于工作在额定负载时的温升。3、高启动转矩，低起动电流：起动转矩达到额定转矩的150％时，启动电流仅为额定电流的30％。4、可频繁起停，及正反转切换：可频繁起动和停止，频繁正反转切换。在有制动单元及制动功率满足时间要求的情况下，起停及正反转切换可达每小时一千次以上。5、三相输入电源缺相或控制器输出缺相不烧电机：三相输入电源缺相，或者欠功率运行或者停机，不会烧毁电机和控制器。6、过载能力强：当负载短时远大于额定负载时，转速会下降，保持最大输出功率，不会出现过流现象。当负载恢复正常时，转速恢复到设定转速。7、功率器件控制错误不会引起短路：上下桥臂功率器件和电机的绕组串联，不存在发生功率器件由于控制错误或干扰导致短路而烧毁的现象。可靠性高；由于开关磁阻电动机的转子无绕组和鼠笼条，电动机可高速运转而不变形，机械强度和可靠性均高于其他类电机。转子无永磁体，可有较高的允许温升。

5，什么是开关磁阻电机

磁阻电机是结构最简单的电机之一，很早就有人关注和研究它的应用，但是过去由于其同步控制困难，一直限制了磁阻电机的发展和应用。随着现代功率电子技术、微机控制技术和计算机辅助设计技术的迅速发展，开关磁阻电动机（Switched Reluctance Motor，简称SRM）的应用得到了迅速发展。目前，开关磁阻电动机以其调速性能好、结构简单、效率高、成本低等特点，已在迅猛发展的调速电动机领域争得了一席之地，并在牵引运输、通用工业、航空工业、家用电器等领域得到了较广泛得应用。SRM的定、转子均为凸极齿槽结构，定子和转子铁芯由硅钢片迭压而成，所以SRM具有结构简单坚固，控制性能良好以及效率高等优良特性，因此，开关磁阻电动机调速系统（Switched Reluctance Drive，简称SRD）虽然发展时间较短，但已经成为交流变频调速、无刷直流电机系统的有力竞争者。由于转子上无绕组，也不加永久磁铁，定子上有集中绕组，所以SRD还具有独特的故障运行能力，高速及高温下运行能力优良，因此，特别适合恶劣的工作环境，如井下采煤机。SRM是一种典型的机电一体化电机，其控制非常灵活，很容易实现四象限运行。 SRM是SRD的执行元件，其结构和工作原理与传统的交直流电机有着根本的区别。转子既无绕组也无永磁体，定子极上绕有集中绕组。SRM可以设计成多种不同相数结构，且定、转子的极数有多种不同的搭配。 SRM的运行遵循“磁阻最小原理”，即磁通总要沿着磁阻最小的路径闭合，而具有一定形状的铁心在移动到最小磁阻位置时，必使自己的主轴线与磁场的轴线重合。当定子A-A极励磁时，所产生的磁力则力图使转子旋转到转子极轴线3-3与定子极轴线A-A重合的位置，并使A相励磁绕组的电感最大。若以图中定、转子所处的相对位置作为起始位置，则依次给A→B→C→D相绕组通电，转子即会逆着励磁顺序以逆时针方向连续旋转。反之，若依次给C→B→A→D相通电，则电动机就会沿顺时针方向转动。可见，SRM的转向与相绕组的电流方向无关，而仅取决于相绕组通电的顺序。另外，从图1-2可以看出，当主开关器件S 、S 导通时，A相绕组从直流电源吸收电能，而当S 、S 关断时，绕组电流经续流二极管D 、D 继续流通，并回馈给电源。

6，开关磁阻电机属于什么电机

开关磁阻电动机（Switched Reluctance Drive ：SRD）是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后发展起来的最新一代无级调速系统，是集现代微电子技术、数字技术、电力电子技术、红外光电技术及现代电磁理论、设计和制作技术为一体的光、机、电一体化高新技术。它具有调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点。英、美等经济发达国家对开关磁阻电动机调速系统的研究起步较早，并已取得显著效果，产品功率等级从数w直到数百kw，广泛应用于家用电器、航空、航天、电子、机械及电动车辆等领域。开关磁阻电动机调速系统主要由开关磁阻电动机（SRM）、功率变换器、控制器、转子位置检测器四大部分组成，系统框图如图1。控制器内包含控制电路与功率变换器，而转子位置检测器则安装在电机的一端，电动机与国产Y系列感应电动机同功率同机座号同外形。开关磁组电动机调速系统之所以能在现代调速系统中异军突起，主要是因为它卓越的系统性能，主要表现在：电动机结构简单成本低 ● 电动机结构简单、成本低、可用于高速运转。SRD的结构比鼠笼式感应电动机还要简单。其突出的优点是转子上没有任何形式的绕组，因此不会有鼠笼感应电机制造过程中铸造不良和使用过程中的断条等问题。其转子机械强度极高，可以用于超高速运转（如每分钟上万转）。在定子方面，它只有几个集中绕组，因此制造简便、绝缘结构简单。功率电路简单可靠 ● 功率电路简单可靠。因为电动机转矩方向与绕组电流方向无关，即只需单方相绕组电流，故功率电路可以做到每相一个功率开关。对比异步电动机绕组需流过双向电流，向其供电的PWM变频器功率电路每相需两个功率器件。因此，开关磁阻电动机调速系统较PWM变频器功率电路中所需的功率元件少，电路结构简单。另外，PWM变频器功率电路中每桥臂两个功率开关管直接跨在直流电源侧，易发生直通短路烧毁功率器件。而开关磁阻电动机调速系统中每个功率开关器件均直接与电动机绕组相串联，根本上避免了直通短路现象。因此开关磁阻调速电动机调速系统中功率电路的保护电路可以简化，即降低了成本，又有较高的工作可靠性。系统可靠性高 ● 系统可靠性高。从电动机的电磁结构上看，各项绕组和磁路相互独立，各自在一定轴角范围内产生电磁转矩。而不像在一般电动机中必须在各相绕组和磁路共同作用下产生一个旋转磁场，电动机才能正常运转。从控制结构上看，各相电路各自给一相绕组供电，一般也是相互独立工作。由此可知，当电动机一相绕组或控制器一相电路发生故障时，只需停止该相工作，电动机除总输出功率能力有所减小外，并无其他妨碍。起动转矩大起动电流低 ● 起动转矩大，起动电流低。控制器从电源侧吸收较少的电流，在电机侧得到较大的起动转矩是本系统的一大特点。典型产品的数据是：起动电流为额定电流的15%时，获得起动转矩为100%的额定转矩；起动电流为额定电流的30%时，起动转矩可达其额定转矩的250%。而其他调速系统的起动特性与之相比，如直流电机为100%的电流，鼠笼感应电动机为300%的电流，获得100%的转矩。起动电流小而转矩大的优点还可以延伸到低速运行段，因此本系统十分合适那些需要重载起动和较长时间低速重载运行的机械。适用于频繁起停及正反向转换运行 ● 适用于频繁起停及正反向转换运行。本系统具有的高起动转矩、低起动电流的特点，使之在起动过程中电流冲击小，电动机和控制器发热较连续额定运行时还要小。可控参数多使其制动运行能与电动运行具有同样优良的转矩输出能力和工作特性。二者综合作用的结果必然使之适用于频繁起停及正反向转换运行，次数可达1000次/小时。可控参数多调速性能好 ● 可控参数多，调速性能好。控制开关磁阻电动机的主要运行参数和常用方法至少有四种：相导通角、相关断角、相电流幅值、相绕组电压。可控参数多，意味着控制灵活方便。可以根据对电动机的运行要求和电动机的情况，采取不同控制方法和参数值，即可使之运行于最佳状态（如出力最大、效率最高等），还可使之实现各种不同的功能的特定曲线。如使电动机具有完全相同的四象限运行能力，并具有最高起动转矩和串励电动机的负载能力曲线。由于SRD速度闭环是必备的，因此系统具有很高的稳速精度，可以很方便的构成无静差调速系统。效率高损耗小 ● 效率高，损耗小。本系统是一种非常高效的调速系统。这是因为一方面电动机绕组无铜损；另一方面电动机可控参数多，灵活方便，易于在宽转速范围和不同负载下实现高效优化控制。以3kW SRD为例，其系统效率在很宽范围内都在87%以上，这是其它一些调速系统不容易达到的。将本系统同PWM变频器鼠笼型异步电动机的系统进行比较，本系统在不同转速和不同负载下的效率均比变频器系统高，一般要高5～10个百分点。满足各种特殊使用要求