電機(jī)可以根據(jù)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機(jī)理粗略的分為兩大類：一類是由電磁作用原理產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；另一類是由磁阻變化原理產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。在第一類電機(jī)中，運動是定、轉(zhuǎn)子兩個磁場相互作用的結(jié)果。這種相互作用產(chǎn)生使兩個磁場趨于同向的電磁轉(zhuǎn)矩，這類似于兩個磁鐵的同極性相排斥、異極性相吸引的現(xiàn)象。目前大部分電機(jī)都是遵循這一原理，例如一般的直流電機(jī)和交流電機(jī)。第二類的電機(jī)，運動是由定、轉(zhuǎn)子間氣隙磁阻的變化產(chǎn)生的。當(dāng)定子繞組通電時，產(chǎn)坐一個單相磁場，其分鈾要遵循“磁阻最小原則”，即磁通總要沿著磁阻最小的路徑閉合。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸線與定子磁極的軸線不重合時，便公有磁阻力作用在轉(zhuǎn)子上并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使其趨向于磁阻最小的位置。即兩軸線重合位置，這類似于磁鐵吸引鐵質(zhì)物質(zhì)的現(xiàn)象。開關(guān)磁阻電機(jī)就是屬于這一類型的電機(jī)。兩類不同機(jī)理的電動機(jī)電機(jī)可以根據(jù)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機(jī)理粗略的分為兩大類：1開關(guān)磁阻電機(jī)的最早文獻(xiàn)卻可追溯到1838年，英格蘭學(xué)者Davidson制造了一臺用以推動蓄電池機(jī)車的驅(qū)動系統(tǒng)。70年代左右，英國Leeds大學(xué)步進(jìn)電機(jī)和磁阻電機(jī)研究小組首創(chuàng)了一臺現(xiàn)代開關(guān)磁阻電機(jī)的雛形。1980年，Lawrenson及其同事在ICEM會議上，發(fā)表著名論文“開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)”，系統(tǒng)地介紹了他們的工作成果，闡述了SR電機(jī)的原理及設(shè)計特點，在國際上奠定了現(xiàn)代SR電機(jī)的地位，這也標(biāo)志著SRD正式得到國際認(rèn)證。從此，世界上大批學(xué)者投入到SR電機(jī)的研究領(lǐng)域。到日前為止，在SRD系統(tǒng)的開發(fā)研制方面，英國一直處于國際領(lǐng)先地位。除英國外，美國、中國、加拿大、印度、韓國等國家也都開展了SRD系統(tǒng)的研究工作。通過20多年的研究和改進(jìn)，SRD的性能不斷提高，目前已能在數(shù)百瓦到數(shù)百千瓦的功率范圍內(nèi)使其性能不低于其他形式的電機(jī)。開關(guān)磁阻電機(jī)發(fā)展歷史開關(guān)磁阻電機(jī)的最早文獻(xiàn)卻可追溯到1838年，英格蘭學(xué)者Dav22.1SRD傳動系統(tǒng)SRD傳動系統(tǒng)的組成2.1SRD傳動系統(tǒng)SRD傳動系統(tǒng)的組成3SRD傳動系統(tǒng)的組成SRD傳動系統(tǒng)的組成4SR電動機(jī)定、轉(zhuǎn)子實際結(jié)構(gòu)

SR電動機(jī)定、轉(zhuǎn)子實際結(jié)構(gòu)5SR電動機(jī)定、轉(zhuǎn)子實際結(jié)構(gòu)

SR電動機(jī)定、轉(zhuǎn)子實際結(jié)構(gòu)6工作機(jī)理開關(guān)磁阻電機(jī)的工作機(jī)理基于磁通總是沿磁導(dǎo)最大的路徑閉合的原理。當(dāng)定、轉(zhuǎn)子齒中心線不重合、磁導(dǎo)不為最大時，磁場就會產(chǎn)生磁拉力，形成磁阻轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到磁導(dǎo)最大的位置。當(dāng)向定子各相繞組中依次通入電流時，電機(jī)轉(zhuǎn)子將一步一步地沿著通電相序相反的方向轉(zhuǎn)動。如果改變定子各相的通電次序，電機(jī)將改變轉(zhuǎn)向。但相電流通流方向的改變是不會影響轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向的。工作機(jī)理開關(guān)磁阻電機(jī)的工作機(jī)理基于磁通總是沿磁導(dǎo)最大的路徑閉7磁阻電動機(jī)是利用磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。3定子集中繞阻、繞組為單方向通電相數(shù)3456789到日前為止，在SRD系統(tǒng)的開發(fā)研制方面，英國一直處于國際領(lǐng)先地位。但相電流通流方向的改變是不會影響轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向的。這種相互作用產(chǎn)生使兩個磁場趨于同向的電磁轉(zhuǎn)矩，這類似于兩個磁鐵的同極性相排斥、異極性相吸引的現(xiàn)象。起動電流小，啟動轉(zhuǎn)矩大A、B、C各相線圈輪流通電視乎簡單，實際情況要復(fù)雜些，線圈切斷電源后產(chǎn)生的自感電流不會立即消失，要提前關(guān)斷電源進(jìn)行續(xù)流；開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)定子極數(shù)681012141618除英國外，美國、中國、加拿大、印度、韓國等國家也都開展了SRD系統(tǒng)的研究工作。定子極數(shù)681012141618這就是磁阻電動機(jī)的工作原理。1、為了避免單邊磁拉力，徑向必須對稱，所以雙凸極的定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。在轉(zhuǎn)子上沒有線圈，這是磁阻電機(jī)的主要特點。2定子上空間相對的兩個極上的線圈串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成一相繞組功率變換器電路簡單、可靠性高相數(shù)越大，轉(zhuǎn)矩脈動越小，但成本越高，故常用三相、四相，還有人在研究兩相、單相SRM2定子上空間相對的兩個極上的線圈串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成一相繞組一、開關(guān)磁阻電機(jī)（SwitchedReluctanceMotor)

1.結(jié)構(gòu)特點1定子和轉(zhuǎn)子均為凸極結(jié)構(gòu)；2定子上空間相對的兩個極上的線圈串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成一相繞組3定子集中繞阻、繞組為單方向通電4轉(zhuǎn)子上無繞組5最常見的組合為6/4極，8/6極或12/8極。磁阻電動機(jī)是利用磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑8運行原理：磁阻最小原理電機(jī)原理演示磁通總要沿著磁阻最小路徑閉合，一定形狀的鐵心在移動到最小磁阻位置時，必定使自己的軸線與主磁場的軸線重合A-A’通電?

1-1‘與A-A’重合B-B’通電?

2-2‘與B-B’重合C-C’通電?

3-3‘與C-C’重合D-D’通電?

1-1‘與D-D’重合依次給A-B-C-D繞組通電，轉(zhuǎn)子逆勵磁順序方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)運行原理：磁阻最小原理電機(jī)原理演示磁通總要沿著磁阻最小路徑閉9下面通過一個開關(guān)磁阻電動機(jī)原理模型來介紹工作原理。電機(jī)的定子鐵芯有六個齒極，由導(dǎo)磁良好的硅鋼片沖制。電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯有四個齒極，由導(dǎo)磁良好的硅鋼片沖制。下面通過一個開關(guān)磁阻電動機(jī)原理模型來介紹工作原理。電機(jī)的定子10轉(zhuǎn)子極數(shù)46810121416定子極數(shù)68101214161870年代左右，英國Leeds大學(xué)步進(jìn)電機(jī)和磁阻電機(jī)研究小組首創(chuàng)了一臺現(xiàn)代開關(guān)磁阻電機(jī)的雛形。在下圖標(biāo)注的A、B、C相線圈僅為后面分析磁路帶來方便，并不是連接三相交流電。低于三相的SRM沒有自起動能力一、開關(guān)磁阻電機(jī)（SwitchedReluctanceMotor)低于三相的SRM沒有自起動能力6)可控參數(shù)多，調(diào)速性能好控制開關(guān)磁阻電動機(jī)的主要運行參數(shù)和常用方法至少有四種:相開通角,相關(guān)斷角,相電流幅值,相繞組電壓。調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩也要調(diào)整開關(guān)時間，各相線圈開通與關(guān)斷時間與轉(zhuǎn)子定子間的相對位置直接相關(guān)，故電機(jī)還裝有轉(zhuǎn)子位置檢測裝置為準(zhǔn)時開關(guān)各相線圈電流提供依據(jù)，何相線圈何時通斷必須根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到的位置與控制參數(shù)決定。通過20多年的研究和改進(jìn)，SRD的性能不斷提高，目前已能在數(shù)百瓦到數(shù)百千瓦的功率范圍內(nèi)使其性能不低于其他形式的電機(jī)。4TNIM:6-7IN,2-3TN）1、依次給A-B-C-A繞組通電，轉(zhuǎn)子逆勵磁順序方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。3、步距角qb=tr/m=360/(mNr)開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)為加大力矩相鄰相線圈有電流的時間會有部分重合；5kW、1500r/min幾種調(diào)速系統(tǒng)性能比較3、步距角qb=tr/m=360/(mNr)1、為了避免單邊磁拉力，徑向必須對稱，所以雙凸極的定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。D-D’通電?1-1‘與D-D’重合在定子齒極上繞有線圈（定子繞組），用來向電機(jī)提供工作磁場。SR電機(jī)轉(zhuǎn)子上無繞組，系統(tǒng)在低速運行時，不僅轉(zhuǎn)矩大，而且轉(zhuǎn)子發(fā)熱不嚴(yán)重。定子極數(shù)681012141618

由于定子與轉(zhuǎn)子都有凸起的齒極，這種形式也稱為雙凸極結(jié)構(gòu)。在定子齒極上繞有線圈（定子繞組），用來向電機(jī)提供工作磁場。在轉(zhuǎn)子上沒有線圈，這是磁阻電機(jī)的主要特點。轉(zhuǎn)子極數(shù)46811

在講電動機(jī)工作原理時常用通電導(dǎo)線在磁場中受力來解釋電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的道理，磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有繞組，那是靠什么力推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動呢？

磁阻電動機(jī)是利用磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。在講電動機(jī)工作原理時常用通電導(dǎo)線在磁場中受力12下面通過圖示來說明轉(zhuǎn)子的工作原理，下面是磁阻電動機(jī)的正視圖，定子六個齒極上繞有線圈，徑向相對的兩個線圈是連接在一起的，組成一“相”，該電機(jī)有3相，結(jié)合定子與轉(zhuǎn)子的極數(shù)就稱該電機(jī)為三相6/4結(jié)構(gòu)。在下圖標(biāo)注的A、B、C相線圈僅為后面分析磁路帶來方便，并不是連接三相交流電。下面通過圖示來說明轉(zhuǎn)子的工作原理，下面是磁阻電動機(jī)的正視圖，13在下面有一組磁阻電動機(jī)運轉(zhuǎn)原理動畫的截圖，從中我們將看到磁阻電動機(jī)是如何轉(zhuǎn)動起來的，圖中紅色的線圈是通電線圈，黃色的線圈沒有電流通過；通過定子與轉(zhuǎn)子的深藍(lán)色線是磁力線；把轉(zhuǎn)子啟動前的轉(zhuǎn)角定為0度。從左面圖起，A相線圈接通電源產(chǎn)生磁通，磁力線從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，磁力線可看成極有彈力的線，在磁力的牽引下轉(zhuǎn)子開始逆時針轉(zhuǎn)動；中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了10度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到20度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到30度為止，到了30度轉(zhuǎn)子不再轉(zhuǎn)動，此時磁路最短。在下面有一組磁阻電動機(jī)運轉(zhuǎn)原理動畫的截圖，從中我們將看到磁阻14為了使轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到30度前已切斷A相電源在30度接通B相電源，磁通從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，見下左圖，于是轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動。中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到40度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到50度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到60度為止。為了使轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到30度前已切斷A相電源在30度15在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到60度前切斷B相電源在60度時接通C相電源，磁通從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，見下左圖。轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到70度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到80度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到90度為止。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到90度前切斷C相電源，轉(zhuǎn)子在90度的狀態(tài)與前面0度開始時一樣，重復(fù)前面過程，接通A相電源，轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，這樣不停的重復(fù)下去，轉(zhuǎn)子就會不停的旋轉(zhuǎn)。這就是磁阻電動機(jī)的工作原理。由于是運用了利用磁阻最小原理，故稱為磁阻電動機(jī)，又由于線圈電流通斷、磁通狀態(tài)直接受開關(guān)控制，故稱為開關(guān)磁阻電動機(jī)。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到60度前切斷B相電源在60度時接通C相電源，磁通從16向線圈供電的開關(guān)是用開關(guān)晶體管進(jìn)行的，下面就是三相線圈與開關(guān)晶體管的連接示意圖，BG1、BG2、BG3是三個開關(guān)晶體管，分別控制三相線圈A、B、C的電流通斷，三極管旁邊并聯(lián)的二極管是用來續(xù)流的。由于電機(jī)靠磁阻工作，跟磁通方向無關(guān)，即跟電流方向無關(guān)，故在上面運行圖中沒有標(biāo)明磁力線的方向。A、B、C各相線圈輪流通電視乎簡單，實際情況要復(fù)雜些，線圈切斷電源后產(chǎn)生的自感電流不會立即消失，要提前關(guān)斷電源進(jìn)行續(xù)流；為加大力矩相鄰相線圈有電流的時間會有部分重合；調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩也要調(diào)整開關(guān)時間，各相線圈開通與關(guān)斷時間與轉(zhuǎn)子定子間的相對位置直接相關(guān)，故電機(jī)還裝有轉(zhuǎn)子位置檢測裝置為準(zhǔn)時開關(guān)各相線圈電流提供依據(jù)，何相線圈何時通斷必須根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到的位置與控制參數(shù)決定。向線圈供電的開關(guān)是用開關(guān)晶體管進(jìn)行的，下面就是三相線圈與開關(guān)17轉(zhuǎn)速的計算設(shè)：定子繞組為m相，定子齒數(shù)Ns=2m，轉(zhuǎn)子齒數(shù)為Nr。當(dāng)定子繞組輪流通電一次時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個轉(zhuǎn)子齒距。這樣定子需輪流通電Nr次轉(zhuǎn)子才轉(zhuǎn)過一周，故電機(jī)轉(zhuǎn)速n(r/min)與相繞組電壓的開關(guān)頻率fph之間的關(guān)系為給定子相繞組供電的功率變換器輸出電流脈動頻率則為

轉(zhuǎn)速的計算設(shè)：定子繞組為m相，定子齒數(shù)Ns=2m，轉(zhuǎn)子齒數(shù)181、依次給A-B-C-A繞組通電，轉(zhuǎn)子逆勵磁順序方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。改變繞組導(dǎo)通順序，就可改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向。2、通電一周期，轉(zhuǎn)過一個轉(zhuǎn)子極距tr=360/Nr3、步距角qb=tr/m=360/(mNr)4、轉(zhuǎn)矩方向與電流無關(guān),但轉(zhuǎn)矩存在脈動。5、需要根據(jù)定、轉(zhuǎn)子相對位置投入激勵。不能像普通異步電機(jī)一樣直接投入電網(wǎng)運行，需要與控制器一同使用。結(jié)論：1、依次給A-B-C-A繞組通電，轉(zhuǎn)子逆勵磁順序方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)19開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)

相數(shù)與級數(shù)關(guān)系1、為了避免單邊磁拉力，徑向必須對稱，所以雙凸極的定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。2、定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)不相等，但應(yīng)盡量接近。因為當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)相近時，就可能加大定子相繞組電感隨轉(zhuǎn)角的平均變化率，這是提高電機(jī)出力的重要因素。開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)相數(shù)與級數(shù)關(guān)系1、為了避免單邊磁20SR電動機(jī)常用的相數(shù)與極數(shù)組合

SR電動機(jī)常用的相數(shù)與極數(shù)組合21相數(shù)越大，轉(zhuǎn)矩脈動越小，但成本越高，故常用三相、四相，還有人在研究兩相、單相SRM5kW、1500r/min幾種調(diào)速系統(tǒng)性能比較轉(zhuǎn)子極數(shù)46810121416開關(guān)磁阻電機(jī)的最早文獻(xiàn)卻可追溯到1838年，英格蘭學(xué)者Davidson制造了一臺用以推動蓄電池機(jī)車的驅(qū)動系統(tǒng)。但相電流通流方向的改變是不會影響轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向的。目前大部分電機(jī)都是遵循這一原理，例如一般的直流電機(jī)和交流電機(jī)。A-A’通電?1-1‘與A-A’重合到日前為止，在SRD系統(tǒng)的開發(fā)研制方面，英國一直處于國際領(lǐng)先地位。當(dāng)定、轉(zhuǎn)子齒中心線不重合、磁導(dǎo)不為最大時，磁場就會產(chǎn)生磁拉力，形成磁阻轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到磁導(dǎo)最大的位置。下面通過圖示來說明轉(zhuǎn)子的工作原理，下面是磁阻電動機(jī)的正視圖，定子六個齒極上繞有線圈，徑向相對的兩個線圈是連接在一起的，組成一“相”，該電機(jī)有3相，結(jié)合定子與轉(zhuǎn)子的極數(shù)就稱該電機(jī)為三相6/4結(jié)構(gòu)。B-B’通電?2-2‘與B-B’重合（2）4-phase8statorpole/6rotorpole轉(zhuǎn)子極數(shù)46810121416因為當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)相近時，就可能加大定子相繞組電感隨轉(zhuǎn)角的平均變化率，這是提高電機(jī)出力的重要因素。3、步距角qb=tr/m=360/(mNr)SR電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組、永磁體、滑環(huán)等，定子上只有簡單的集中繞組，繞組端部較短，沒有相間跨接線，因此SR電機(jī)的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)還要簡單。由于定子與轉(zhuǎn)子都有凸起的齒極，這種形式也稱為雙凸極結(jié)構(gòu)。SR電動機(jī)常用的相數(shù)與極數(shù)組合轉(zhuǎn)子極數(shù)46810121416在講電動機(jī)工作原理時常用通電導(dǎo)線在磁場中受力來解釋電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的道理，磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有繞組，那是靠什么力推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動呢？除英國外，美國、中國、加拿大、印度、韓國等國家也都開展了SRD系統(tǒng)的研究工作。

相數(shù)3456789定子極數(shù)681012141618轉(zhuǎn)子極數(shù)46810121416步進(jìn)角(度)3015964.283.212.5SR電機(jī)常用方案相數(shù)與轉(zhuǎn)矩、性能關(guān)系：相數(shù)越大，轉(zhuǎn)矩脈動越小，但成本越高，故常用三相、四相，還有人在研究兩相、單相SRM低于三相的SRM沒有自起動能力相數(shù)越大，轉(zhuǎn)矩脈動越小，但成本越高，故常用三相、四相，還有人22（1）2-phase4statorpole/2rotorpole（2）4-phase8statorpole/6rotorpole（3）3-phase6statorpole/4rotorpole（4）5-phase10statorpole/8rotorpole（1）2-phase4statorpole/2ro23開關(guān)磁阻電機(jī)課件24利用永磁體輔助起動的單相SR電動機(jī)

利用永磁體輔助起動的單相SR電動機(jī)25開關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)缺點SR電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組、永磁體、滑環(huán)等，定子上只有簡單的集中繞組，繞組端部較短，沒有相間跨接線，因此SR電機(jī)的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)還要簡單。SR電機(jī)的材料利用系數(shù)高，與直流電機(jī)甚至感應(yīng)電機(jī)相比，體積小、堅固、維護(hù)量小。由于SR電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電流極性無關(guān)，只需要單方向的電流激勵，因此在理論上功率變換器電路中每相可以只用一個可控開關(guān)元件，而且每個可控開關(guān)元件都與電機(jī)繞組串聯(lián)，不會出現(xiàn)像交流電機(jī)PWM逆變器那樣有電源直通短路的危險，所以功率變換器電路簡單，可靠性高。SR電機(jī)轉(zhuǎn)子上無繞組，系統(tǒng)在低速運行時，不僅轉(zhuǎn)矩大，而且轉(zhuǎn)子發(fā)熱不嚴(yán)重。SRD系統(tǒng)可以通過對電流的導(dǎo)通、斷開以及電流幅值等的控制，易于實現(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動，四象限運行和寬廣的恒功率范圍。SRD系統(tǒng)的容錯能力強(qiáng)，在缺相的情況下仍然能可靠運行。SR電機(jī)原有的轉(zhuǎn)矩脈動大、噪聲大的缺點通過技術(shù)的進(jìn)步也已經(jīng)可以解決。開關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)缺點26特點1)電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用于高速

SR電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組、永磁體、滑環(huán)等，定子上只有簡單的集中繞組，繞組端部較短，沒有相間跨接線，因此SR電機(jī)的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)還要簡單。2)功率電路簡單可靠因為電動機(jī)轉(zhuǎn)矩方向與繞組電流方向無關(guān)，即只需單方向繞組電流，故功率電路可以做到每相一個功率開關(guān)。特點1)電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用于高速27SRD特點：3)各相獨立工作，可構(gòu)成極高可靠性系統(tǒng)從電動機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)上看，各相繞組和磁路相互獨立，各自在一定軸角范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。而不像在一般電動機(jī)中必須在各相繞組和磁路共同作用下產(chǎn)生一個圓形旋轉(zhuǎn)磁場，電動機(jī)才能正常運轉(zhuǎn)。4)高起動轉(zhuǎn)矩，低起動電流控制器從電源側(cè)吸收較少的電流，在電機(jī)側(cè)得到較大的起動轉(zhuǎn)矩是本系統(tǒng)的一大特點。

（SR:0.4IN,1.4TNIM:6-7IN,2-3TN）SRD特點：3)各相獨立工作，可構(gòu)成極高可靠性系統(tǒng)從電動機(jī)28SRD特點：5)適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)運行

SRD系統(tǒng)具有的高起動轉(zhuǎn)矩，低起動電流的特點，使之在起動過程中電流沖擊小，電動機(jī)和控制器發(fā)熱較連續(xù)額定運行時還小。6)可控參數(shù)多，調(diào)速性能好控制開關(guān)磁阻電動機(jī)的主要運行參數(shù)和常用方法至少有四種:相開通角,相關(guān)斷角,相電流幅值,相繞組電壓。SRD特點：5)適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)運行SRD系統(tǒng)具297)效率高，損耗小

SRD系統(tǒng)是一種非常高效的調(diào)速系統(tǒng)。8)可通過機(jī)和電的統(tǒng)一協(xié)調(diào)設(shè)計滿足各種特殊使用要求。9)缺點：轉(zhuǎn)矩脈動、振動、噪聲但可通過特殊設(shè)計克服SRD特點：7)效率高，損耗小SRD系統(tǒng)是一種非常高效的調(diào)速系統(tǒng)。S3031SRD的特點SR電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、堅固、維護(hù)量小功率變換器電路簡單、可靠性高可以在寬廣的速度和負(fù)載范圍內(nèi)高效率運行控制方便、靈活，易于實現(xiàn)四象限運行起動電流小，啟動轉(zhuǎn)矩大容錯能力強(qiáng)，在缺相情況下仍能可靠運行轉(zhuǎn)矩脈動大振動與噪聲大31SRD的特點SR電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、堅固、維護(hù)量小31發(fā)展概況7.5kW、1500r/min幾種調(diào)速系統(tǒng)性能比較

發(fā)展概況7.5kW、1500r/min幾種調(diào)速系統(tǒng)性能32的應(yīng)用與研究動向

開關(guān)磁阻電動機(jī)（SwitchedReluctanceDrive：SRD）是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之后發(fā)展起來的最新一代無級調(diào)速系統(tǒng)，是集現(xiàn)代微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、電力電子技術(shù)、紅外光電技術(shù)及現(xiàn)代電磁理論、設(shè)計和制作技術(shù)為一體的光、機(jī)、電一體化高新技術(shù)。

它具有調(diào)速系統(tǒng)兼具直流、交流兩類調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點。 英、美等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家對開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究起步較早，并已取得顯著效果，產(chǎn)品功率等級從數(shù)w直到數(shù)百kw，廣泛應(yīng)用于家用電器、航空、航天、電子、機(jī)械及電動車輛等領(lǐng)域。的應(yīng)用與研究動向開關(guān)磁阻電動機(jī)（Switch33目前大部分電機(jī)都是遵循這一原理，例如一般的直流電機(jī)和交流電機(jī)。4TNIM:6-7IN,2-3TN）磁阻電動機(jī)是利用磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。SRD系統(tǒng)可以通過對電流的導(dǎo)通、斷開以及電流幅值等的控制，易于實現(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動，四象限運行和寬廣的恒功率范圍。定子極數(shù)681012141618這樣定子需輪流通電Nr次轉(zhuǎn)子才轉(zhuǎn)過一周，故電機(jī)轉(zhuǎn)速n(r/min)與相繞組電壓的開關(guān)頻率fph之間的關(guān)系為另一類是由磁阻變化原理產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。在下面有一組磁阻電動機(jī)運轉(zhuǎn)原理動畫的截圖，從中我們將看到磁阻電動機(jī)是如何轉(zhuǎn)動起來的，圖中紅色的線圈是通電線圈，黃色的線圈沒有電流通過；2、定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)不相等，但應(yīng)盡量接近。目前大部分電機(jī)都是遵循這一原理，例如一般的直流電機(jī)和交流電機(jī)。定子極數(shù)681012141618下面通過圖示來說明轉(zhuǎn)子的工作原理，下面是磁阻電動機(jī)的正視圖，定子六個齒極上繞有線圈，徑向相對的兩個線圈是連接在一起的，組成一“相”，該電機(jī)有3相，結(jié)合定子與轉(zhuǎn)子的極數(shù)就稱該電機(jī)為三相6/4結(jié)構(gòu)。相數(shù)越大，轉(zhuǎn)矩脈動越小，但成本越高，故常用三相、四相，還有人在研究兩相、單相SRM調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩也要調(diào)整開關(guān)時間，各相線圈開通與關(guān)斷時間與轉(zhuǎn)子定子間的相對位置直接相關(guān)，故電機(jī)還裝有轉(zhuǎn)子位置檢測裝置為準(zhǔn)時開關(guān)各相線圈電流提供依據(jù)，何相線圈何時通斷必須根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到的位置與控制參數(shù)決定。開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)1定子和轉(zhuǎn)子均為凸極結(jié)構(gòu)；定子極數(shù)681012141618定子極數(shù)681012141618到日前為止，在SRD系統(tǒng)的開發(fā)研制方面，英國一直處于國際領(lǐng)先地位。到日前為止，在SRD系統(tǒng)的開發(fā)研制方面，英國一直處于國際領(lǐng)先地位。利用永磁體輔助起動的單相SR電動機(jī)5kW、1500r/min幾種調(diào)速系統(tǒng)性能比較目前大部分電機(jī)都是遵循這一原理，例如一般的直流電機(jī)和交流電機(jī)34開關(guān)磁阻電機(jī)課件35開關(guān)磁阻電機(jī)課件36開關(guān)磁阻電機(jī)課件37開關(guān)磁阻電機(jī)課件38開關(guān)磁阻電機(jī)課件39開關(guān)磁阻電機(jī)課件40開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)2、通電一周期，轉(zhuǎn)過一個轉(zhuǎn)子極距tr=360/Nr1、依次給A-B-C-A繞組通電，轉(zhuǎn)子逆勵磁順序方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。開關(guān)磁阻電機(jī)的最早文獻(xiàn)卻可追溯到1838年，英格蘭學(xué)者Davidson制造了一臺用以推動蓄電池機(jī)車的驅(qū)動系統(tǒng)。相數(shù)越大，轉(zhuǎn)矩脈動越小，但成本越高，故常用三相、四相，還有人在研究兩相、單相SRM另一類是由磁阻變化原理產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。由于電機(jī)靠磁阻工作，跟磁通方向無關(guān)，即跟電流方向無關(guān)，故在上面運行圖中沒有標(biāo)明磁力線的方向。開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)但相電流通流方向的改變是不會影響轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向的。第二類的電機(jī)，運動是由定、轉(zhuǎn)子間氣隙磁阻的變化產(chǎn)生的。1、依次給A-B-C-A繞組通電，轉(zhuǎn)子逆勵磁順序方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。利用永磁體輔助起動的單相SR電動機(jī)3、步距角qb=tr/m=360/(mNr)到日前為止，在SRD系統(tǒng)的開發(fā)研制方面，英國一直處于國際領(lǐng)先地位。調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩也要調(diào)整開關(guān)時間，各相線圈開通與關(guān)斷時間與轉(zhuǎn)子定子間的相對位置直接相關(guān)，故電機(jī)還裝有轉(zhuǎn)子位置檢測裝置為準(zhǔn)時開關(guān)各相線圈電流提供依據(jù)，何相線圈何時通斷必須根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到的位置與控制參數(shù)決定。定子極數(shù)681012141618目前大部分電機(jī)都是遵循這一原理，例如一般的直流電機(jī)和交流電機(jī)。定子極數(shù)681012141618SR電機(jī)原有的轉(zhuǎn)矩脈動大、噪聲大的缺點通過技術(shù)的進(jìn)步也已經(jīng)可以解決。定子極數(shù)681012141618從此，世界上大批學(xué)者投入到SR電機(jī)的研究領(lǐng)域。磁阻電動機(jī)是利用磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)41開關(guān)磁阻電機(jī)課件42SRD傳動系統(tǒng)的組成SRD傳動系統(tǒng)的組成43轉(zhuǎn)速的計算設(shè)：定子繞組為m相，定子齒數(shù)Ns=2m，轉(zhuǎn)子齒數(shù)為Nr。當(dāng)定子繞組輪流通電一次時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個轉(zhuǎn)子齒距。這樣定子需輪流通電Nr次轉(zhuǎn)子才轉(zhuǎn)過一周，故電機(jī)轉(zhuǎn)速n(r/min)與相繞組電壓的開關(guān)頻率fph之間的關(guān)系為給定子相繞組供電的功率變換器輸出電流脈動頻率則為

轉(zhuǎn)速的計算設(shè)：定子繞組為m相，定子齒數(shù)Ns=2m，轉(zhuǎn)子齒數(shù)44開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)

相數(shù)與級數(shù)關(guān)系1、為了避免單邊磁拉力，徑向必須對稱，所以雙凸極的定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。2、定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)不相等，但應(yīng)盡量接近。因為當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)相近時，就可能加大定子相繞組電感隨轉(zhuǎn)角的平均變化率，這是提高電機(jī)出力的重要因素。開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)相數(shù)與級數(shù)關(guān)系1、為了避免單邊磁45

相數(shù)3456789定子極數(shù)681012141618轉(zhuǎn)子極數(shù)46810121416步進(jìn)角(度)3015964.283.212.5SR電機(jī)常用方案相數(shù)與轉(zhuǎn)矩、性能關(guān)系：相數(shù)越大，轉(zhuǎn)矩脈動越小，但成本越高，故常用三相、四相，還有人在研究兩相、單相SRM低于三相的SRM沒有自起動能力相數(shù)3446開關(guān)磁阻電機(jī)課件47開關(guān)磁阻電機(jī)課件48開關(guān)磁阻電機(jī)課件49這種相互作用產(chǎn)生使兩個磁場趨于同向的電磁轉(zhuǎn)矩，這類似于兩個磁鐵的同極性相排斥、異極性相吸引的現(xiàn)象。設(shè)：定子繞組為m相，定子齒數(shù)Ns=2m，轉(zhuǎn)子齒數(shù)為Nr。6)可控參數(shù)多，調(diào)速性能好控制開關(guān)磁阻電動機(jī)的主要運行參數(shù)和常用方法至少有四種:相開通角,相關(guān)斷角,相電流幅值,相繞組電壓。從此，世界上大批學(xué)者投入到SR電機(jī)的研究領(lǐng)域。步進(jìn)角(度)3015964.（2）4-phase8statorpole/6rotorpoleSR電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組、永磁體、滑環(huán)等，定子上只有簡單的集中繞組，繞組端部較短，沒有相間跨接線，因此SR電機(jī)的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)還要簡單。（3）3-phase6statorpole/4rotorpole當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到90度前切斷C相電源，轉(zhuǎn)子在90度的狀態(tài)與前面0度開始時一樣，重復(fù)前面過程，接通A相電源，轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，這樣不停的重復(fù)下去，轉(zhuǎn)子就會不停的旋轉(zhuǎn)。1、依次給A-B-C-A繞組通電，轉(zhuǎn)子逆勵磁順序方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯有四個齒極，由導(dǎo)磁良好的硅鋼片沖制。給定子相繞組供電的功率變換器輸出電流脈動頻率則為在定子齒極上繞有線圈（定子繞組），用來向電機(jī)提供工作磁場。1定子和轉(zhuǎn)子均為凸極結(jié)構(gòu)；利用永磁體輔助起動的單相SR電動機(jī)7)效率高，損耗小SRD系統(tǒng)是一種非常高效的調(diào)速系統(tǒng)。磁阻電動機(jī)是利用磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。目前大部分電機(jī)都是遵循這一原理，例如一般的直流電機(jī)和交流電機(jī)。開關(guān)磁阻電機(jī)的最早文獻(xiàn)卻可追溯到1838年，英格蘭學(xué)者Davidson制造了一臺用以推動蓄電池機(jī)車的驅(qū)動系統(tǒng)。由于是運用了利用磁阻最小原理，故稱為磁阻電動機(jī)，又由于線圈電流通斷、磁通狀態(tài)直接受開關(guān)控制，故稱為開關(guān)磁阻電動機(jī)。D-D’通電?1-1‘與D-D’重合向線圈供電的開關(guān)是用開關(guān)晶體管進(jìn)行的，下面就是三相線圈與開關(guān)晶體管的連接示意圖，BG1、BG2、BG3是三個開關(guān)晶體管，分別控制三相線圈A、B、C的電流通斷，三極管旁邊并聯(lián)的二極管是用來續(xù)流的。調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩也要調(diào)整開關(guān)時間，各相線圈開通與關(guān)斷時間與轉(zhuǎn)子定子間的相對位置直接相關(guān)，故電機(jī)還裝有轉(zhuǎn)子位置檢測裝置為準(zhǔn)時開關(guān)各相線圈電流提供依據(jù)，何相線圈何時通斷必須根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到的位置與控制參數(shù)決定。相數(shù)3456789利用永磁體輔助起動的單相SR電動機(jī)定子極數(shù)681012141618電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯有四個齒極，由導(dǎo)磁良好的硅鋼片沖制。低于三相的SRM沒有自起動能力2、通電一周期，轉(zhuǎn)過一個轉(zhuǎn)子極距tr=360/Nr轉(zhuǎn)子極數(shù)46810121416相數(shù)3456789容錯能力強(qiáng)，在缺相情況下仍能可靠運行D-D’通電?1-1‘與D-D’重合SR電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組、永磁體、滑環(huán)等，定子上只有簡單的集中繞組，繞組端部較短，沒有相間跨接線，因此SR電機(jī)的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)還要簡單?？刂品奖?、靈活，易于實現(xiàn)四象限運行5最常見的組合為6/4極，8/6極或12/8極。3、步距角qb=tr/m=360/(mNr)當(dāng)定子繞組輪流通電一次時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個轉(zhuǎn)子齒距。在講電動機(jī)工作原理時常用通電導(dǎo)線在磁場中受力來解釋電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的道理，磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有繞組，那是靠什么力推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動呢？5)適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)運行SRD系統(tǒng)具有的高起動轉(zhuǎn)矩，低起動電流的特點，使之在起動過程中電流沖擊小，電動機(jī)和控制器發(fā)熱較連續(xù)額定運行時還小。SRD系統(tǒng)可以通過對電流的導(dǎo)通、斷開以及電流幅值等的控制，易于實現(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動，四象限運行和寬廣的恒功率范圍。步進(jìn)角(度)3015964.3定子集中繞阻、繞組為單方向通電運行原理：磁阻最小原理在講電動機(jī)工作原理時常用通電導(dǎo)線在磁場中受力來解釋電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的道理，磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有繞組，那是靠什么力推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動呢？由于定子與轉(zhuǎn)子都有凸起的齒極，這種形式也稱為雙凸極結(jié)構(gòu)。2、通電一周期，轉(zhuǎn)過一個轉(zhuǎn)子極距tr=360/Nr低于三相的SRM沒有自起動能力A-A’通電?1-1‘與A-A’重合給定子相繞組供電的功率變換器輸出電流脈動頻率則為在定子齒極上繞有線圈（定子繞組），用來向電機(jī)提供工作磁場。2、通電一周期，轉(zhuǎn)過一個轉(zhuǎn)子極距tr=360/Nr而不像在一般電動機(jī)中必須在各相繞組和磁路共同作用下產(chǎn)生一個圓形旋轉(zhuǎn)磁場，電動機(jī)才能正常運轉(zhuǎn)。3、步距角qb=tr/m=360/(mNr)調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩也要調(diào)整開關(guān)時間，各相線圈開通與關(guān)斷時間與轉(zhuǎn)子定子間的相對位置直接相關(guān)，故電機(jī)還裝有轉(zhuǎn)子位置檢測裝置為準(zhǔn)時開關(guān)各相線圈電流提供依據(jù)，何相線圈何時通斷必須根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到的位置與控制參數(shù)決定。中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到40度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到50度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到60度為止。到日前為止，在SRD系統(tǒng)的開發(fā)研制方面，英國一直處于國際領(lǐng)先地位。開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)一、開關(guān)磁阻電機(jī)（SwitchedReluctanceMotor)相數(shù)3456789開關(guān)磁阻電動機(jī)（SwitchedReluctanceDrive：SRD）是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之后發(fā)展起來的最新一代無級調(diào)速系統(tǒng)，是集現(xiàn)代微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、電力電子技術(shù)、紅外光電技術(shù)及現(xiàn)代電磁理論、設(shè)計和制作技術(shù)為一體的光、機(jī)、電一體化高新技術(shù)。1980年，Lawrenson及其同事在ICEM會議上，發(fā)表著名論文“開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)”，系統(tǒng)地介紹了他們的工作成果，闡述了SR電機(jī)的原理及設(shè)計特點，在國際上奠定了現(xiàn)代SR電機(jī)的地位，這也標(biāo)志著SRD正式得到國際認(rèn)證。但相電流通流方向的改變是不會影響轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向的。磁阻電動機(jī)是利用磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。5、需要根據(jù)定、轉(zhuǎn)子相對位置投入激勵。7)效率高，損耗小SRD系統(tǒng)是一種非常高效的調(diào)速系統(tǒng)。SR電機(jī)轉(zhuǎn)子上無繞組，系統(tǒng)在低速運行時，不僅轉(zhuǎn)矩大，而且轉(zhuǎn)子發(fā)熱不嚴(yán)重。在定子齒極上繞有線圈（定子繞組），用來向電機(jī)提供工作磁場。轉(zhuǎn)子極數(shù)46810121416開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到90度前切斷C相電源，轉(zhuǎn)子在90度的狀態(tài)與前面0度開始時一樣，重復(fù)前面過程，接通A相電源，轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，這樣不停的重復(fù)下去，轉(zhuǎn)子就會不停的旋轉(zhuǎn)。給定子相繞組供電的功率變換器輸出電流脈動頻率則為D-D’通電?1-1‘與D-D’重合可以在寬廣的速度和負(fù)載范圍內(nèi)高效率運行1定子和轉(zhuǎn)子均為凸極結(jié)構(gòu)；5、需要根據(jù)定、轉(zhuǎn)子相對位置投入激勵。相數(shù)3456789開關(guān)磁阻電機(jī)的工作機(jī)理基于磁通總是沿磁導(dǎo)最大的路徑閉合的原理。相數(shù)3456789SR電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組、永磁體、滑環(huán)等，定子上只有簡單的集中繞組，繞組端部較短，沒有相間跨接線，因此SR電機(jī)的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)還要簡單。SRD系統(tǒng)可以通過對電流的導(dǎo)通、斷開以及電流幅值等的控制，易于實現(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動，四象限運行和寬廣的恒功率范圍。（2）4-phase8statorpole/6rotorpole由于是運用了利用磁阻最小原理，故稱為磁阻電動機(jī)，又由于線圈電流通斷、磁通狀態(tài)直接受開關(guān)控制，故稱為開關(guān)磁阻電動機(jī)。除英國外，美國、中國、加拿大、印度、韓國等國家也都開展了SRD系統(tǒng)的研究工作。為加大力矩相鄰相線圈有電流的時間會有部分重合；A、B、C各相線圈輪流通電視乎簡單，實際情況要復(fù)雜些，線圈切斷電源后產(chǎn)生的自感電流不會立即消失，要提前關(guān)斷電源進(jìn)行續(xù)流；功率變換器電路簡單、可靠性高這種相互作用產(chǎn)生使兩個磁場趨于同向的電磁轉(zhuǎn)矩，這類似于兩個磁50

電機(jī)可以根據(jù)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機(jī)理粗略的分為兩大類：一類是由電磁作用原理產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；另一類是由磁阻變化原理產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。在第一類電機(jī)中，運動是定、轉(zhuǎn)子兩個磁場相互作用的結(jié)果。這種相互作用產(chǎn)生使兩個磁場趨于同向的電磁轉(zhuǎn)矩，這類似于兩個磁鐵的同極性相排斥、異極性相吸引的現(xiàn)象。目前大部分電機(jī)都是遵循這一原理，例如一般的直流電機(jī)和交流電機(jī)。第二類的電機(jī)，運動是由定、轉(zhuǎn)子間氣隙磁阻的變化產(chǎn)生的。當(dāng)定子繞組通電時，產(chǎn)坐一個單相磁場，其分鈾要遵循“磁阻最小原則”，即磁通總要沿著磁阻最小的路徑閉合。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸線與定子磁極的軸線不重合時，便公有磁阻力作用在轉(zhuǎn)子上并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使其趨向于磁阻最小的位置。即兩軸線重合位置，這類似于磁鐵吸引鐵質(zhì)物質(zhì)的現(xiàn)象。開關(guān)磁阻電機(jī)就是屬于這一類型的電機(jī)。兩類不同機(jī)理的電動機(jī)電機(jī)可以根據(jù)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的機(jī)理粗略的分為兩大類：51開關(guān)磁阻電機(jī)的最早文獻(xiàn)卻可追溯到1838年，英格蘭學(xué)者Davidson制造了一臺用以推動蓄電池機(jī)車的驅(qū)動系統(tǒng)。70年代左右，英國Leeds大學(xué)步進(jìn)電機(jī)和磁阻電機(jī)研究小組首創(chuàng)了一臺現(xiàn)代開關(guān)磁阻電機(jī)的雛形。1980年，Lawrenson及其同事在ICEM會議上，發(fā)表著名論文“開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)”，系統(tǒng)地介紹了他們的工作成果，闡述了SR電機(jī)的原理及設(shè)計特點，在國際上奠定了現(xiàn)代SR電機(jī)的地位，這也標(biāo)志著SRD正式得到國際認(rèn)證。從此，世界上大批學(xué)者投入到SR電機(jī)的研究領(lǐng)域。到日前為止，在SRD系統(tǒng)的開發(fā)研制方面，英國一直處于國際領(lǐng)先地位。除英國外，美國、中國、加拿大、印度、韓國等國家也都開展了SRD系統(tǒng)的研究工作。通過20多年的研究和改進(jìn)，SRD的性能不斷提高，目前已能在數(shù)百瓦到數(shù)百千瓦的功率范圍內(nèi)使其性能不低于其他形式的電機(jī)。開關(guān)磁阻電機(jī)發(fā)展歷史開關(guān)磁阻電機(jī)的最早文獻(xiàn)卻可追溯到1838年，英格蘭學(xué)者Dav522.1SRD傳動系統(tǒng)SRD傳動系統(tǒng)的組成2.1SRD傳動系統(tǒng)SRD傳動系統(tǒng)的組成53SRD傳動系統(tǒng)的組成SRD傳動系統(tǒng)的組成54SR電動機(jī)定、轉(zhuǎn)子實際結(jié)構(gòu)

SR電動機(jī)定、轉(zhuǎn)子實際結(jié)構(gòu)55SR電動機(jī)定、轉(zhuǎn)子實際結(jié)構(gòu)

SR電動機(jī)定、轉(zhuǎn)子實際結(jié)構(gòu)56工作機(jī)理開關(guān)磁阻電機(jī)的工作機(jī)理基于磁通總是沿磁導(dǎo)最大的路徑閉合的原理。當(dāng)定、轉(zhuǎn)子齒中心線不重合、磁導(dǎo)不為最大時，磁場就會產(chǎn)生磁拉力，形成磁阻轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到磁導(dǎo)最大的位置。當(dāng)向定子各相繞組中依次通入電流時，電機(jī)轉(zhuǎn)子將一步一步地沿著通電相序相反的方向轉(zhuǎn)動。如果改變定子各相的通電次序，電機(jī)將改變轉(zhuǎn)向。但相電流通流方向的改變是不會影響轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向的。工作機(jī)理開關(guān)磁阻電機(jī)的工作機(jī)理基于磁通總是沿磁導(dǎo)最大的路徑閉57磁阻電動機(jī)是利用磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。3定子集中繞阻、繞組為單方向通電相數(shù)3456789到日前為止，在SRD系統(tǒng)的開發(fā)研制方面，英國一直處于國際領(lǐng)先地位。但相電流通流方向的改變是不會影響轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向的。這種相互作用產(chǎn)生使兩個磁場趨于同向的電磁轉(zhuǎn)矩，這類似于兩個磁鐵的同極性相排斥、異極性相吸引的現(xiàn)象。起動電流小，啟動轉(zhuǎn)矩大A、B、C各相線圈輪流通電視乎簡單，實際情況要復(fù)雜些，線圈切斷電源后產(chǎn)生的自感電流不會立即消失，要提前關(guān)斷電源進(jìn)行續(xù)流；開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)定子極數(shù)681012141618除英國外，美國、中國、加拿大、印度、韓國等國家也都開展了SRD系統(tǒng)的研究工作。定子極數(shù)681012141618這就是磁阻電動機(jī)的工作原理。1、為了避免單邊磁拉力，徑向必須對稱，所以雙凸極的定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。在轉(zhuǎn)子上沒有線圈，這是磁阻電機(jī)的主要特點。2定子上空間相對的兩個極上的線圈串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成一相繞組功率變換器電路簡單、可靠性高相數(shù)越大，轉(zhuǎn)矩脈動越小，但成本越高，故常用三相、四相，還有人在研究兩相、單相SRM2定子上空間相對的兩個極上的線圈串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成一相繞組一、開關(guān)磁阻電機(jī)（SwitchedReluctanceMotor)

1.結(jié)構(gòu)特點1定子和轉(zhuǎn)子均為凸極結(jié)構(gòu)；2定子上空間相對的兩個極上的線圈串聯(lián)或并聯(lián)構(gòu)成一相繞組3定子集中繞阻、繞組為單方向通電4轉(zhuǎn)子上無繞組5最常見的組合為6/4極，8/6極或12/8極。磁阻電動機(jī)是利用磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑58運行原理：磁阻最小原理電機(jī)原理演示磁通總要沿著磁阻最小路徑閉合，一定形狀的鐵心在移動到最小磁阻位置時，必定使自己的軸線與主磁場的軸線重合A-A’通電?

1-1‘與A-A’重合B-B’通電?

2-2‘與B-B’重合C-C’通電?

3-3‘與C-C’重合D-D’通電?

1-1‘與D-D’重合依次給A-B-C-D繞組通電，轉(zhuǎn)子逆勵磁順序方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)運行原理：磁阻最小原理電機(jī)原理演示磁通總要沿著磁阻最小路徑閉59下面通過一個開關(guān)磁阻電動機(jī)原理模型來介紹工作原理。電機(jī)的定子鐵芯有六個齒極，由導(dǎo)磁良好的硅鋼片沖制。電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯有四個齒極，由導(dǎo)磁良好的硅鋼片沖制。下面通過一個開關(guān)磁阻電動機(jī)原理模型來介紹工作原理。電機(jī)的定子60轉(zhuǎn)子極數(shù)46810121416定子極數(shù)68101214161870年代左右，英國Leeds大學(xué)步進(jìn)電機(jī)和磁阻電機(jī)研究小組首創(chuàng)了一臺現(xiàn)代開關(guān)磁阻電機(jī)的雛形。在下圖標(biāo)注的A、B、C相線圈僅為后面分析磁路帶來方便，并不是連接三相交流電。低于三相的SRM沒有自起動能力一、開關(guān)磁阻電機(jī)（SwitchedReluctanceMotor)低于三相的SRM沒有自起動能力6)可控參數(shù)多，調(diào)速性能好控制開關(guān)磁阻電動機(jī)的主要運行參數(shù)和常用方法至少有四種:相開通角,相關(guān)斷角,相電流幅值,相繞組電壓。調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩也要調(diào)整開關(guān)時間，各相線圈開通與關(guān)斷時間與轉(zhuǎn)子定子間的相對位置直接相關(guān)，故電機(jī)還裝有轉(zhuǎn)子位置檢測裝置為準(zhǔn)時開關(guān)各相線圈電流提供依據(jù)，何相線圈何時通斷必須根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到的位置與控制參數(shù)決定。通過20多年的研究和改進(jìn)，SRD的性能不斷提高，目前已能在數(shù)百瓦到數(shù)百千瓦的功率范圍內(nèi)使其性能不低于其他形式的電機(jī)。4TNIM:6-7IN,2-3TN）1、依次給A-B-C-A繞組通電，轉(zhuǎn)子逆勵磁順序方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。3、步距角qb=tr/m=360/(mNr)開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)為加大力矩相鄰相線圈有電流的時間會有部分重合；5kW、1500r/min幾種調(diào)速系統(tǒng)性能比較3、步距角qb=tr/m=360/(mNr)1、為了避免單邊磁拉力，徑向必須對稱，所以雙凸極的定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。D-D’通電?1-1‘與D-D’重合在定子齒極上繞有線圈（定子繞組），用來向電機(jī)提供工作磁場。SR電機(jī)轉(zhuǎn)子上無繞組，系統(tǒng)在低速運行時，不僅轉(zhuǎn)矩大，而且轉(zhuǎn)子發(fā)熱不嚴(yán)重。定子極數(shù)681012141618

由于定子與轉(zhuǎn)子都有凸起的齒極，這種形式也稱為雙凸極結(jié)構(gòu)。在定子齒極上繞有線圈（定子繞組），用來向電機(jī)提供工作磁場。在轉(zhuǎn)子上沒有線圈，這是磁阻電機(jī)的主要特點。轉(zhuǎn)子極數(shù)46861

在講電動機(jī)工作原理時常用通電導(dǎo)線在磁場中受力來解釋電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的道理，磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有繞組，那是靠什么力推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動呢？

磁阻電動機(jī)是利用磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。在講電動機(jī)工作原理時常用通電導(dǎo)線在磁場中受力62下面通過圖示來說明轉(zhuǎn)子的工作原理，下面是磁阻電動機(jī)的正視圖，定子六個齒極上繞有線圈，徑向相對的兩個線圈是連接在一起的，組成一“相”，該電機(jī)有3相，結(jié)合定子與轉(zhuǎn)子的極數(shù)就稱該電機(jī)為三相6/4結(jié)構(gòu)。在下圖標(biāo)注的A、B、C相線圈僅為后面分析磁路帶來方便，并不是連接三相交流電。下面通過圖示來說明轉(zhuǎn)子的工作原理，下面是磁阻電動機(jī)的正視圖，63在下面有一組磁阻電動機(jī)運轉(zhuǎn)原理動畫的截圖，從中我們將看到磁阻電動機(jī)是如何轉(zhuǎn)動起來的，圖中紅色的線圈是通電線圈，黃色的線圈沒有電流通過；通過定子與轉(zhuǎn)子的深藍(lán)色線是磁力線；把轉(zhuǎn)子啟動前的轉(zhuǎn)角定為0度。從左面圖起，A相線圈接通電源產(chǎn)生磁通，磁力線從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，磁力線可看成極有彈力的線，在磁力的牽引下轉(zhuǎn)子開始逆時針轉(zhuǎn)動；中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了10度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到20度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到30度為止，到了30度轉(zhuǎn)子不再轉(zhuǎn)動，此時磁路最短。在下面有一組磁阻電動機(jī)運轉(zhuǎn)原理動畫的截圖，從中我們將看到磁阻64為了使轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到30度前已切斷A相電源在30度接通B相電源，磁通從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，見下左圖，于是轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動。中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到40度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到50度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到60度為止。為了使轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到30度前已切斷A相電源在30度65在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到60度前切斷B相電源在60度時接通C相電源，磁通從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，見下左圖。轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到70度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到80度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到90度為止。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到90度前切斷C相電源，轉(zhuǎn)子在90度的狀態(tài)與前面0度開始時一樣，重復(fù)前面過程，接通A相電源，轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動，這樣不停的重復(fù)下去，轉(zhuǎn)子就會不停的旋轉(zhuǎn)。這就是磁阻電動機(jī)的工作原理。由于是運用了利用磁阻最小原理，故稱為磁阻電動機(jī)，又由于線圈電流通斷、磁通狀態(tài)直接受開關(guān)控制，故稱為開關(guān)磁阻電動機(jī)。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到60度前切斷B相電源在60度時接通C相電源，磁通從66向線圈供電的開關(guān)是用開關(guān)晶體管進(jìn)行的，下面就是三相線圈與開關(guān)晶體管的連接示意圖，BG1、BG2、BG3是三個開關(guān)晶體管，分別控制三相線圈A、B、C的電流通斷，三極管旁邊并聯(lián)的二極管是用來續(xù)流的。由于電機(jī)靠磁阻工作，跟磁通方向無關(guān)，即跟電流方向無關(guān)，故在上面運行圖中沒有標(biāo)明磁力線的方向。A、B、C各相線圈輪流通電視乎簡單，實際情況要復(fù)雜些，線圈切斷電源后產(chǎn)生的自感電流不會立即消失，要提前關(guān)斷電源進(jìn)行續(xù)流；為加大力矩相鄰相線圈有電流的時間會有部分重合；調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩也要調(diào)整開關(guān)時間，各相線圈開通與關(guān)斷時間與轉(zhuǎn)子定子間的相對位置直接相關(guān)，故電機(jī)還裝有轉(zhuǎn)子位置檢測裝置為準(zhǔn)時開關(guān)各相線圈電流提供依據(jù)，何相線圈何時通斷必須根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到的位置與控制參數(shù)決定。向線圈供電的開關(guān)是用開關(guān)晶體管進(jìn)行的，下面就是三相線圈與開關(guān)67轉(zhuǎn)速的計算設(shè)：定子繞組為m相，定子齒數(shù)Ns=2m，轉(zhuǎn)子齒數(shù)為Nr。當(dāng)定子繞組輪流通電一次時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個轉(zhuǎn)子齒距。這樣定子需輪流通電Nr次轉(zhuǎn)子才轉(zhuǎn)過一周，故電機(jī)轉(zhuǎn)速n(r/min)與相繞組電壓的開關(guān)頻率fph之間的關(guān)系為給定子相繞組供電的功率變換器輸出電流脈動頻率則為

轉(zhuǎn)速的計算設(shè)：定子繞組為m相，定子齒數(shù)Ns=2m，轉(zhuǎn)子齒數(shù)681、依次給A-B-C-A繞組通電，轉(zhuǎn)子逆勵磁順序方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。改變繞組導(dǎo)通順序，就可改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向。2、通電一周期，轉(zhuǎn)過一個轉(zhuǎn)子極距tr=360/Nr3、步距角qb=tr/m=360/(mNr)4、轉(zhuǎn)矩方向與電流無關(guān),但轉(zhuǎn)矩存在脈動。5、需要根據(jù)定、轉(zhuǎn)子相對位置投入激勵。不能像普通異步電機(jī)一樣直接投入電網(wǎng)運行，需要與控制器一同使用。結(jié)論：1、依次給A-B-C-A繞組通電，轉(zhuǎn)子逆勵磁順序方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)69開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)

相數(shù)與級數(shù)關(guān)系1、為了避免單邊磁拉力，徑向必須對稱，所以雙凸極的定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。2、定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)不相等，但應(yīng)盡量接近。因為當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)相近時，就可能加大定子相繞組電感隨轉(zhuǎn)角的平均變化率，這是提高電機(jī)出力的重要因素。開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)相數(shù)與級數(shù)關(guān)系1、為了避免單邊磁70SR電動機(jī)常用的相數(shù)與極數(shù)組合

SR電動機(jī)常用的相數(shù)與極數(shù)組合71相數(shù)越大，轉(zhuǎn)矩脈動越小，但成本越高，故常用三相、四相，還有人在研究兩相、單相SRM5kW、1500r/min幾種調(diào)速系統(tǒng)性能比較轉(zhuǎn)子極數(shù)46810121416開關(guān)磁阻電機(jī)的最早文獻(xiàn)卻可追溯到1838年，英格蘭學(xué)者Davidson制造了一臺用以推動蓄電池機(jī)車的驅(qū)動系統(tǒng)。但相電流通流方向的改變是不會影響轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向的。目前大部分電機(jī)都是遵循這一原理，例如一般的直流電機(jī)和交流電機(jī)。A-A’通電?1-1‘與A-A’重合到日前為止，在SRD系統(tǒng)的開發(fā)研制方面，英國一直處于國際領(lǐng)先地位。當(dāng)定、轉(zhuǎn)子齒中心線不重合、磁導(dǎo)不為最大時，磁場就會產(chǎn)生磁拉力，形成磁阻轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到磁導(dǎo)最大的位置。下面通過圖示來說明轉(zhuǎn)子的工作原理，下面是磁阻電動機(jī)的正視圖，定子六個齒極上繞有線圈，徑向相對的兩個線圈是連接在一起的，組成一“相”，該電機(jī)有3相，結(jié)合定子與轉(zhuǎn)子的極數(shù)就稱該電機(jī)為三相6/4結(jié)構(gòu)。B-B’通電?2-2‘與B-B’重合（2）4-phase8statorpole/6rotorpole轉(zhuǎn)子極數(shù)46810121416因為當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)相近時，就可能加大定子相繞組電感隨轉(zhuǎn)角的平均變化率，這是提高電機(jī)出力的重要因素。3、步距角qb=tr/m=360/(mNr)SR電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組、永磁體、滑環(huán)等，定子上只有簡單的集中繞組，繞組端部較短，沒有相間跨接線，因此SR電機(jī)的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)還要簡單。由于定子與轉(zhuǎn)子都有凸起的齒極，這種形式也稱為雙凸極結(jié)構(gòu)。SR電動機(jī)常用的相數(shù)與極數(shù)組合轉(zhuǎn)子極數(shù)46810121416在講電動機(jī)工作原理時常用通電導(dǎo)線在磁場中受力來解釋電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的道理，磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有繞組，那是靠什么力推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動呢？除英國外，美國、中國、加拿大、印度、韓國等國家也都開展了SRD系統(tǒng)的研究工作。

相數(shù)3456789定子極數(shù)681012141618轉(zhuǎn)子極數(shù)46810121416步進(jìn)角(度)3015964.283.212.5SR電機(jī)常用方案相數(shù)與轉(zhuǎn)矩、性能關(guān)系：相數(shù)越大，轉(zhuǎn)矩脈動越小，但成本越高，故常用三相、四相，還有人在研究兩相、單相SRM低于三相的SRM沒有自起動能力相數(shù)越大，轉(zhuǎn)矩脈動越小，但成本越高，故常用三相、四相，還有人72（1）2-phase4statorpole/2rotorpole（2）4-phase8statorpole/6rotorpole（3）3-phase6statorpole/4rotorpole（4）5-phase10statorpole/8rotorpole（1）2-phase4statorpole/2ro73開關(guān)磁阻電機(jī)課件74利用永磁體輔助起動的單相SR電動機(jī)

利用永磁體輔助起動的單相SR電動機(jī)75開關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)缺點SR電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組、永磁體、滑環(huán)等，定子上只有簡單的集中繞組，繞組端部較短，沒有相間跨接線，因此SR電機(jī)的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)還要簡單。SR電機(jī)的材料利用系數(shù)高，與直流電機(jī)甚至感應(yīng)電機(jī)相比，體積小、堅固、維護(hù)量小。由于SR電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電流極性無關(guān)，只需要單方向的電流激勵，因此在理論上功率變換器電路中每相可以只用一個可控開關(guān)元件，而且每個可控開關(guān)元件都與電機(jī)繞組串聯(lián)，不會出現(xiàn)像交流電機(jī)PWM逆變器那樣有電源直通短路的危險，所以功率變換器電路簡單，可靠性高。SR電機(jī)轉(zhuǎn)子上無繞組，系統(tǒng)在低速運行時，不僅轉(zhuǎn)矩大，而且轉(zhuǎn)子發(fā)熱不嚴(yán)重。SRD系統(tǒng)可以通過對電流的導(dǎo)通、斷開以及電流幅值等的控制，易于實現(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動，四象限運行和寬廣的恒功率范圍。SRD系統(tǒng)的容錯能力強(qiáng)，在缺相的情況下仍然能可靠運行。SR電機(jī)原有的轉(zhuǎn)矩脈動大、噪聲大的缺點通過技術(shù)的進(jìn)步也已經(jīng)可以解決。開關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)缺點76特點1)電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用于高速

SR電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組、永磁體、滑環(huán)等，定子上只有簡單的集中繞組，繞組端部較短，沒有相間跨接線，因此SR電機(jī)的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動機(jī)還要簡單。2)功率電路簡單可靠因為電動機(jī)轉(zhuǎn)矩方向與繞組電流方向無關(guān)，即只需單方向繞組電流，故功率電路可以做到每相一個功率開關(guān)。特點1)電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用于高速77SRD特點：3)各相獨立工作，可構(gòu)成極高可靠性系統(tǒng)從電動機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)上看，各相繞組和磁路相互獨立，各自在一定軸角范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。而不像在一般電動機(jī)中必須在各相繞組和磁路共同作用下產(chǎn)生一個圓形旋轉(zhuǎn)磁場，電動機(jī)才能正常運轉(zhuǎn)。4)高起動轉(zhuǎn)矩，低起動電流控制器從電源側(cè)吸收較少的電流，在電機(jī)側(cè)得到較大的起動轉(zhuǎn)矩是本系統(tǒng)的一大特點。

（SR:0.4IN,1.4TNIM:6-7IN,2-3TN）SRD特點：3)各相獨立工作，可構(gòu)成極高可靠性系統(tǒng)從電動機(jī)78SRD特點：5)適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)運行

SRD系統(tǒng)具有的高起動轉(zhuǎn)矩，低起動電流的特點，使之在起動過程中電流沖擊小，電動機(jī)和控制器發(fā)熱較連續(xù)額定運行時還小。6)可控參數(shù)多，調(diào)速性能好控制開關(guān)磁阻電動機(jī)的主要運行參數(shù)和常用方法至少有四種:相開通角,相關(guān)斷角,相電流幅值,相繞組電壓。SRD特點：5)適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)運行SRD系統(tǒng)具797)效率高，損耗小

SRD系統(tǒng)是一種非常高效的調(diào)速系統(tǒng)。8)可通過機(jī)和電的統(tǒng)一協(xié)調(diào)設(shè)計滿足各種特殊使用要求。9)缺點：轉(zhuǎn)矩脈動、振動、噪聲但可通過特殊設(shè)計克服SRD特點：7)效率高，損耗小SRD系統(tǒng)是一種非常高效的調(diào)速系統(tǒng)。S8081SRD的特點SR電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、堅固、維護(hù)量小功率變換器電路簡單、可靠性高可以在寬廣的速度和負(fù)載范圍內(nèi)高效率運行控制方便、靈活，易于實現(xiàn)四象限運行起動電流小，啟動轉(zhuǎn)矩大容錯能力強(qiáng)，在缺相情況下仍能可靠運行轉(zhuǎn)矩脈動大振動與噪聲大31SRD的特點SR電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、堅固、維護(hù)量小81發(fā)展概況7.5kW、1500r/min幾種調(diào)速系統(tǒng)性能比較

發(fā)展概況7.5kW、1500r/min幾種調(diào)速系統(tǒng)性能82的應(yīng)用與研究動向

開關(guān)磁阻電動機(jī)（SwitchedReluctanceDrive：SRD）是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之后發(fā)展起來的最新一代無級調(diào)速系統(tǒng)，是集現(xiàn)代微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、電力電子技術(shù)、紅外光電技術(shù)及現(xiàn)代電磁理論、設(shè)計和制作技術(shù)為一體的光、機(jī)、電一體化高新技術(shù)。

它具有調(diào)速系統(tǒng)兼具直流、交流兩類調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點。 英、美等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家對開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究起步較早，并已取得顯著效果，產(chǎn)品功率等級從數(shù)w直到數(shù)百kw，廣泛應(yīng)用于家用電器、航空、航天、電子、機(jī)械及電動車輛等領(lǐng)域。的應(yīng)用與研究動向開關(guān)磁阻電動機(jī)（Switch83目前大部分電機(jī)都是遵循這一原理，例如一般的直流電機(jī)和交流電機(jī)。4TNIM:6-7IN,2-3TN）磁阻電動機(jī)是利用磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。SRD系統(tǒng)可以通過對電流的導(dǎo)通、斷開以及電流幅值等的控制，易于實現(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動，四象限運行和寬廣的恒功率范圍。定子極數(shù)681012141618這樣定子需輪流通電Nr次轉(zhuǎn)子才轉(zhuǎn)過一周，故電機(jī)轉(zhuǎn)速n(r/min)與相繞組電壓的開關(guān)頻率fph之間的關(guān)系為另一類是由磁阻變化原理產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。在下面有一組磁阻電動機(jī)運轉(zhuǎn)原理動畫的截圖，從中我們將看到磁阻電動機(jī)是如何轉(zhuǎn)動起來的，圖中紅色的線圈是通電線圈，黃色的線圈沒有電流通過；2、定子和轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)不相等，但應(yīng)盡量接近。目前大部分電機(jī)都是遵循這一原理，例如一般的直流電機(jī)和交流電機(jī)。定子極數(shù)681012141618下面通過圖示來說明轉(zhuǎn)子的工作原理，下面是磁阻電動機(jī)的正視圖，定子六個齒極上繞有線圈，徑向相對的兩個線圈是連接在一起的，組成一“相”，該電機(jī)有3相，結(jié)合定子與轉(zhuǎn)子的極數(shù)就稱該電機(jī)為三相6/4結(jié)構(gòu)。相數(shù)越大，轉(zhuǎn)矩脈動越小，但成本越高，故常用三相、四相，還有人在研究兩相、單相SRM調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩也要調(diào)整開關(guān)時間，各相線圈開通與關(guān)斷時間與轉(zhuǎn)子定子間的相對位置直接相關(guān)，故電機(jī)還裝有轉(zhuǎn)子位置檢測裝置為準(zhǔn)時開關(guān)各相線圈電流提供依據(jù)，何相線圈何時通斷必須根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到的位置與控制參數(shù)決定。開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)1定子和轉(zhuǎn)子均為凸極結(jié)構(gòu)；定子極數(shù)681012141618定子極數(shù)681012141618到日前為止，在SRD系統(tǒng)的開發(fā)研制方面，英國一直處于國際領(lǐng)先地位。到日前為止，在SRD系統(tǒng)的開發(fā)研制方面，英國一直處于國際領(lǐng)先地位。利用永磁體輔助起動的單相SR電動機(jī)5kW、1500r/min幾種調(diào)速系統(tǒng)性能比較目前大部分電機(jī)都是遵循這一原理，例如一般的直流電機(jī)和交流電機(jī)84開關(guān)磁阻電機(jī)課件85開關(guān)磁阻電機(jī)課件86開關(guān)磁阻電機(jī)課件87開關(guān)磁阻電機(jī)課件88開關(guān)磁阻電機(jī)課件89開關(guān)磁阻電機(jī)課件90開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)2、通電一周期，轉(zhuǎn)過一個轉(zhuǎn)子極距tr=360/Nr1、依次給A-B-C-A繞組通電，轉(zhuǎn)子逆勵磁順序方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。開關(guān)磁阻電機(jī)的最早文獻(xiàn)卻可追溯到1838年，英格蘭學(xué)者Davidson制造了一臺用以推動蓄電池機(jī)車的驅(qū)動系統(tǒng)。相數(shù)越大，轉(zhuǎn)矩脈動越小，但成本越高，故常用三相、四相，還有人在研究兩相、單相SRM另一類是由磁阻變化原理產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。由于電機(jī)靠磁阻工作，跟磁通方向無關(guān)，即跟電流方向無關(guān)，故在上面運行圖中沒有標(biāo)明磁力線的方向。開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)但相電流通流方向的改變是不會影響轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向的。第二類的電機(jī)，運動是由定、轉(zhuǎn)子間氣隙磁阻的變化產(chǎn)生的。1、依次給A-B-C-A繞組通電，轉(zhuǎn)子逆勵磁順序方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。利用永磁體輔助起動的單相SR電動機(jī)3、步距角qb=tr/m=360/(mNr)到日前為止，在SRD系統(tǒng)的開發(fā)研制方面，英國一直處于國際領(lǐng)先地位。調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩也要調(diào)整開關(guān)時間，各相線圈開通與關(guān)斷時間與轉(zhuǎn)子定子間的相對位置直接相關(guān)，故電機(jī)還裝有轉(zhuǎn)子位置檢測裝置為準(zhǔn)時開關(guān)各相線圈電流提供依據(jù)，何相線圈何時通斷必須根據(jù)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到的位置與控制參數(shù)決定。定子極數(shù)681012141618目前大部分電機(jī)都是遵循這一原理，例如一般的直流電機(jī)和交流電機(jī)。定子極數(shù)681012141618SR電機(jī)原有的轉(zhuǎn)矩脈動大、噪聲大的缺點通過技術(shù)的進(jìn)步也已經(jīng)可以解決。定子極數(shù)681012141618從此，世界上大批學(xué)者投入到SR電機(jī)的研究領(lǐng)域。磁阻電動機(jī)是利用磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。開關(guān)磁阻電動機(jī)的相數(shù)與結(jié)構(gòu)91開關(guān)磁阻電機(jī)課件92SRD傳動系統(tǒng)的組成SRD傳動系統(tǒng)的組成93轉(zhuǎn)速的計算設(shè)：定子繞組為m相，定子齒數(shù)Ns=2m，轉(zhuǎn)子齒數(shù)為Nr。當(dāng)定子繞組輪流通電一次時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個轉(zhuǎn)子齒距。這樣定子需輪流通電Nr次轉(zhuǎn)子才轉(zhuǎn)過一周，故電機(jī)轉(zhuǎn)速n(r/min)與相繞組電壓的開關(guān)頻率fph之間的關(guān)系為給定子相繞組供電的功率變換器輸出電流脈動頻率則為

轉(zhuǎn)速的計算設(shè)：定子繞組為m相，定子齒數(shù)Ns=2m，轉(zhuǎn)子齒數(shù)9