开关磁阻电机工作原理及其驱动系统

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1、开关磁阻电机工作原理及其驱动系统本帖最后由机电一体化V于2014-1-2123:57编辑开关磁阻电机SwitchedReluctanceDrivesystem,SRD开关磁阻电机驱动系统(SwitchedReluctanceDrivesystem,SRD)具有一些很有特色的优点：电机结构简单、坚固、维护方便甚至免维护，起动及低速时转矩大、电流小；高速恒功率区范围宽、性能好，在宽广转速和功率范I韦I内都具冇高输出和高效率而且冇很好的容错能力。这使得SR电机駆动系统在家用电器、通用工业、伺服与调速系统、牵引电机、高转速电机、航空航天等领域得到广泛应用。SR电机是

2、一种机电能量转换装置。根据可逆原理，SR电机和传统电机一样，它既可将电能转换为机械能——电动运行，在这方面的理论趋于成熟;也可将机械能转换为电能一一发电运行，其内部的能量转换关系不能简单看成是SR电动机的逆过程。开关磁阻电机的发展概况和发展趋势“开关磁阻电机(Switchedreluctancemotor)v一词源见于美国学者S.A.Nasarl969年所撰论文，它描述了这种电机的两个基本特征：①开关性一一电机必须工作在一种连续的开关模式，这是为什么在各种新型功率半导体器件可以获得后这种电机才得以发展的主要原因；②磁阻性——它是真正的磁阻电机，定、转子具有可

3、变磁阻磁路，更确切地说，是一种双凸极电机。开关磁阻电机的概念实际非常久远，可以追溯到19世纪称为“电磁发动机”的发明，这也是现代步进电机的先驱。在美国，这种电机常常被称为“可变磁阻电机(variablereluctancemotor,VR电机)”一词，但是VR电机也是步进电机的一种形式，容易引起混淆。有时人们也用"无刷磁阻电机(Brushlessreluctancemotor)一词，以强调这种电机的无刷性。“电子换向磁阻电机(Electronicallycommutatedreluctancemotor)”一词也曾采用，从工作原理来看，甚至比“开关磁阻”的说

4、法更准确一些，但也容易与电子换向的水磁直流电机相混淆。毫无疑问，正是山于英国P・J.Lawrenson教授及其同事们的杰出贡献，赋予了现代SR电机新的意义，开关磁阻电机一词也因此逐渐为人们所接受和采用。从电机结构和运行原理上看，SR电机与大步距角的反应式步进电机十分相似，因此冇人将SR电机看成是一种高速大步距角的步进电机。但事实上，两者是有木质差别的，这种差别体现在电机设计、控制方法、性能特性和应用场合等方面，见表ll-lol.jpg(54.3KB,下载次数:1)下载附件保存到相册2014-1-2123:50上传开关磁阻电机也可视为一种反应式同步磁阻电机，但

5、它与常规的反应式同步磁阻电机有许多个同之处，见表11-22.jpg（35.77KB,下载次数：2）下载附件保存到相册2014-1-2123:50上传3.jpg（23.44KB,下载次数：1）下载附件保存到相册2014-1-2123:50上传4.jpg（17.37KB,下载次数:2）下载附件保存到相册2014-1-2123:50上传2.jpg（22.98KB,下载次数:1）下载附件保存到相册2014-1-2123:50上传3.jpg（14.83KB,下载次数：1）下载附件保存到相册2014-1-2123:50上传1.1开关磁阻电机驱动系统的组成开关磁阻电机驱动

6、系统（SRD）主要由开关磁阻电机、功率变换器、控制器和检测器四部分组成，如图1-1所示。4.jpg（13.76KB,下载次数:4）下载附件保存到相册2014-1-2123:50上传1.1.1开关磁阻电机2.jpg（15.61KB,下载次数：1）下载附件保存到相册2014-1-2123:51上传SR电机可以设计成单相、两相、三相、四相及多相等不同相数结构，且有每极单齿结构和每极多齿结构，轴向气隙、径向气隙和轴向一径向混合气隙结构，内转子和外转子结构，低于三相的SR电机一般没有自起动能力。相数多，有利于减小转矩波动，但导致结构复杂、主开关器件多、成本增高。H前应

7、用较多的是二相6/4极结构和四相8/6极结构。下表为常见SR电机定、转子极数组合方案。2.jpg（14KB,下载次数:4）下载附件保存到相册2014-1-2123:51上传三相开关磁阻电机3.jpg（19.93KB,下载次数:2）下载附件保存到相册2014-1-2123:51上传H.jpg（26.7KB,下载次数：1）下载附件保存到相册2014-1-2123:51上传12.jpg（28.1KB,下载次数:1）下载附件保存到相册2014-1-2123:51上传1.1.2控制器和位量检测器控制器综合处理位置检测器、电流检测器提供的电机转子位置、速度和电流等反馈信

8、息及外部输人的指令，实现SR电机运行状态的控制，是S