开关磁阻电动机

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1、开关磁阻电动机开关磁阻电动机（SwitchedReluctanceDrive：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。目录通用系列开

2、关磁阻调速电动机SRD系统的组成SRD系统各部件的结构及工作原理SRD系统特点1.电动机结构简单成本低2.功率电路简单可靠3.系统可靠性高4.起动转矩大起动电流低5.适用于频繁起停及正反向转换运行6.可控参数多调速性能好7.效率高损耗小8.满足各种特殊使用要求SRD在家用电器中的应用1.在洗衣机中的应用2.在空调和电冰箱的应用开关磁阻电动机的发展趋势展望结束语通用系列开关磁阻调速电动机SRD系统的组成SRD系统各部件的结构及工作原理SRD系统特点1.电动机结构简单成本低2.功率电路简单可靠3.系统可靠性高4.

3、起动转矩大起动电流低5.适用于频繁起停及正反向转换运行6.可控参数多调速性能好7.效率高损耗小8.满足各种特殊使用要求SRD在家用电器中的应用1.在洗衣机中的应用2.在空调和电冰箱的应用开关磁阻电动机的发展趋势展望结束语通用系列开关磁阻调速电动机　　我国对开关磁阻电动机调速系统的研究与试制起步于20世纪80年代末90年代初，取得了从基础理论到设计制造技术多方面的成果与进展，但产业化及应用性研究工作相对滞后。由于SRD的产业化，人们通常将其产品称为“开关磁阻调速电动机”。编辑本段SRD系统的组成　　开关磁阻电动

4、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。　　图1SRM系统框图编辑本段SRD系统各部件的结构及工作原理　　开关磁阻电动机调速系统所用的开关磁阻电动机（SRM）是SRD中实现机电能量转换的部件，也是SRD有别于其他电动机驱动系统的主要标志。SRM系双凸极可变磁阻电动机，其定、转子的凸极均由普通硅钢片叠压而成。转子既无绕组也无永磁

5、体，定子极上绕有集中绕组，径向相对的两个绕组联接起来，称为“一相”，SR电动机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。相数多、步距角小，有利于减少转矩脉动，但结构复杂，且主开关器件多，成本高，目前应用较多的是四相（8/6）结构和三相（12/8）结构。　　图2示出四相（8/6）结构SR电动机原理图。为简单计，图中只画出A相绕组及其供电电路。SR电动机的运行原理遵循“磁阻最小原理”—‘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

6、。图2中，当定子D-D’极励磁时，1-1'向定子轴线D-D'重合的位置转动，并使D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D→A→B→C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B→A→D→C相通电，则电动机即会沿顺时针方向转动。可见，SR电动机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2可以看出，当主开关器件S1、S2导通时，A相绕组从直流电源US吸收电能，而当S1、S2关断时，绕组电流经续流二极管VD1、VD2继续流通，

7、并回馈给电源US。因此，SR电动机传动的共性特点是具有再生作用，系统效率高。　　  图2四相8/6级SR电动机典型结构(只画出一相)　　由此可见，通过控制加到SR电动机绕组中电流脉冲的幅值、宽度及其与转子的相对位置（即导通角、关断角），即可控制SR电动机转矩的大小与方向，这正是SR电动机调速控制的基本原理。编辑本段SRD系统特点　　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

8、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