1、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(Switched Reluctance Driver，簡(jiǎn)稱(chēng)SRD)是以現(xiàn)代電力電子與微機(jī)控制技術(shù)為基礎(chǔ)的機(jī)電體化產(chǎn)品。除了具有顯著的節(jié)能效果外，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的理論研究和實(shí)踐證明，它與常用的三相異步電動(dòng)機(jī)相比還有以下優(yōu)點(diǎn): 1.電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固，制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，可工作于極高轉(zhuǎn)速；定子線(xiàn)圈嵌放容易，端部短而牢固，工作可靠，能適用于各種惡劣、高溫甚至強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境； 2.起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，低速性能好，無(wú)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)所出現(xiàn)的沖擊電流現(xiàn)象； 3.調(diào)速范圍寬，控制靈活，易于實(shí)現(xiàn)各種特殊要求的轉(zhuǎn)矩；ll 4.在寬廣的轉(zhuǎn)速和功率范圍內(nèi)都具有高效率； 5.損耗主要產(chǎn)

2、生在定子，電機(jī)易于冷卻，轉(zhuǎn)子無(wú)永磁體，無(wú)高溫退磁現(xiàn)象；ll 6.轉(zhuǎn)矩方向與電流方向無(wú)關(guān)，從而可最大限度簡(jiǎn)化功率變換器，降低系統(tǒng)成本； 7.功率變換器不會(huì)出現(xiàn)直通故障，可靠性高；ll 8.能四象限運(yùn)作，具有較強(qiáng)的再生制動(dòng)能力；開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(SRD) 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(SRD)是當(dāng)今世界最新、性能價(jià)格比最高的調(diào)速系統(tǒng)。它是一種基于改變供電電源頻率的調(diào)速方式交流變頻調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。而開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(又稱(chēng)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng))簡(jiǎn)稱(chēng)SRD系統(tǒng),是它們中嶄新的一種系統(tǒng),并且已經(jīng)是智能化和模塊化,不僅調(diào)速性?xún)?yōu)越，而且各種保護(hù)功能也很完善，已在很多方面大量使用。這項(xiàng)技術(shù)一經(jīng)問(wèn)世，便以其寬廣

3、的調(diào)速范圍，良好的機(jī)械特性，卓越的啟動(dòng)制動(dòng)性能，節(jié)能，易維護(hù)等一系列突出優(yōu)點(diǎn)而引起電氣及其他行業(yè)的關(guān)注。SRD系統(tǒng)是磁阻電動(dòng)機(jī)和電力電子技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種機(jī)電一體化裝置,主要由SRM開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、功率變換器、單片機(jī)(或DSP芯片)、電流及位置檢測(cè)器等五大部分組成。其組成與特點(diǎn)： 1.1開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(Switched Reluctance Motor,簡(jiǎn)稱(chēng)SRM) 是系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的部件, 它與傳統(tǒng)的磁阻電動(dòng)機(jī)相比，具有本質(zhì)的區(qū)別。在結(jié)構(gòu)上，SRM采用雙凸極形式，即定子、轉(zhuǎn)子均為凸極式構(gòu)造；定子線(xiàn)圈采用集中式而不是分布式繞組；加在定子繞組上的電壓為不連續(xù)的矩形波而非連續(xù)的正弦波。轉(zhuǎn)子

4、僅由硅鋼片疊壓而成，既無(wú)繞組也無(wú)永磁體，定子各極上繞有集中繞組。圖2所示為8/6極（定子八極、轉(zhuǎn)子六極）四相SRM剖面圖. SRM有兩種獨(dú)特的運(yùn)行方式：低速時(shí)采用電流斬波方式；高速時(shí)采用單脈沖角度控制方式。在電流斬波方式中，系統(tǒng)是通過(guò)調(diào)節(jié)相繞組電流的大小來(lái)控制轉(zhuǎn)矩，因此能準(zhǔn)確知道繞組中實(shí)際電流的大小，對(duì)電流進(jìn)行反饋是很必要的；在角度位置控制方式中，系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)觸發(fā)角和關(guān)斷角來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)矩的控制，此時(shí)電流己不再作為控制量，但為了防止系統(tǒng)過(guò)載或故障則要進(jìn)行過(guò)流保護(hù)，所以系統(tǒng)中需要進(jìn)行電流檢測(cè)。 1.11開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(SRM)工作原理遵循“磁阻最小原理”，通電后，磁路有向磁阻最小路徑變或化的趨勢(shì)。當(dāng)

5、轉(zhuǎn)子凸極與電子凸極錯(cuò)位時(shí)，氣隙大、磁阻大：一旦定子磁極繞組通電，就會(huì)形成對(duì)轉(zhuǎn)子凸起的磁拉力，使氣隙變小一一磁路磁阻變小。與此同時(shí)用電子開(kāi)關(guān)按一定邏輯關(guān)系切換定子磁極繞組的通電相序，即可形成連續(xù)旋轉(zhuǎn)的力矩。開(kāi)關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)的調(diào)速功能是由開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器、功率變換器和控制器(即單片機(jī)或DSP芯片)共同配合實(shí).開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)展望作為一種新型調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本、高效率、優(yōu)良的調(diào)速性能和靈活的可控性，愈來(lái)愈得到人們的認(rèn)可和應(yīng)用。目前已成功應(yīng)用于在電動(dòng)車(chē)用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、家用電器、工業(yè)應(yīng)用、伺服系統(tǒng)、高速驅(qū)動(dòng)、航空航天等眾多領(lǐng)域中，成為交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、直流電

6、機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和無(wú)刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的強(qiáng)有力競(jìng)爭(zhēng)者。 美國(guó)、加拿大、南斯拉夫、埃及等國(guó)家都開(kāi)展了SRD系統(tǒng)的研制工作。在國(guó)外的應(yīng)用中，SRD一般用于牽引中，例如電瓶車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)。同時(shí)高速性能是SRD的一個(gè)特長(zhǎng)的方向。據(jù)報(bào)道，美國(guó)為空間技術(shù)研制了一個(gè)25000r/min、90kW的高速SRD樣機(jī)。SRD系統(tǒng)的研究已被列入我國(guó)中、小型電機(jī)“八五”、“九五”和“十五”科研規(guī)劃項(xiàng)目。 華中科技大學(xué)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)課題組在“九五”項(xiàng)目中研制出使用SRD的純電動(dòng)轎車(chē)，在“十五”項(xiàng)目中將SRD應(yīng)用到混合動(dòng)力城市公交車(chē)，均取得了較好的運(yùn)行效果。紡織機(jī)械研究所將SRD應(yīng)用于毛巾印花機(jī)、卷布機(jī)，煤礦牽引及電動(dòng)車(chē)輛等，取得

7、了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 近年來(lái)功率電子技術(shù),數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和控制技術(shù)的快速發(fā)展，而且隨著智能技術(shù)的不斷成熟及高速高效低價(jià)格的數(shù)字信號(hào)處理芯片（DSP）的出現(xiàn)，利用高性能DSP開(kāi)發(fā)各種復(fù)雜算法的間接位置檢測(cè)技術(shù),無(wú)需附加外部硬件電路，大大提高了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)檢測(cè)的可靠性和適用性,必將更大限度地顯示SRD的優(yōu)越性。 90年代進(jìn)一步以計(jì)算機(jī)控制的柔性制造系統(tǒng)、主體倉(cāng)庫(kù)、機(jī)器人進(jìn)行裝配等組合起來(lái)，由計(jì)算機(jī)控制材料、部件的供應(yīng)管理、達(dá)到全廠(chǎng)高效率、高質(zhì)量的全自動(dòng)化均衡生產(chǎn)，設(shè)計(jì)和制造水平不斷提高，專(zhuān)用控制芯片和集成功率器件不斷被開(kāi)發(fā)出來(lái)，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)性能和適用性不斷增強(qiáng)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的日益發(fā)展，各行各業(yè)

8、的機(jī)械化、自動(dòng)化程度越來(lái)越高，為開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)提供了巨大的潛在市場(chǎng)。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)為開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,至所以說(shuō)它機(jī)械特性好是因啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大于額定轉(zhuǎn)矩的2-3倍。功率變換器是開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)-運(yùn)行時(shí)所需能量的提供者，是連接電源和電動(dòng)機(jī)繞組的開(kāi)關(guān)部件。通過(guò)它將電源能量饋入電機(jī)，也可將電機(jī)內(nèi)的磁場(chǎng)儲(chǔ)能反饋回電源，其功率變換電路所用的開(kāi)關(guān)部件為快速絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)。 理論與實(shí)踐證明：SRD系統(tǒng)在單位體積轉(zhuǎn)矩值、效率、逆變器伏安容量及其性能參數(shù)上，可與目前的變頻調(diào)速系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)。該機(jī)種在轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的比值上占有較大的優(yōu)勢(shì)，特別是兩種臨界轉(zhuǎn)速的，使可變范圍廣，可控因素多，是一種較理想的

9、新型調(diào)速系統(tǒng)。 值此需要特別指出,它與眾不同的是，SRD系統(tǒng)很容易通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的工作方式和控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)不同的性能特點(diǎn)和滿(mǎn)足特殊的性能指標(biāo)，尤其當(dāng)采用單片機(jī)或DSP單片可編程微處理器芯片為控制核心時(shí)，往往只需通過(guò)修改軟件，便能滿(mǎn)足用戶(hù)許多不同的性能要求。 隨著科技能力的不斷進(jìn)步，以及半導(dǎo)體集成控制技術(shù)水平的提高，SRD系統(tǒng)已有了系列化產(chǎn)品，其多種中小功率SRD系統(tǒng)在不同的工業(yè)部門(mén)和家用電器中得到應(yīng)用。 2、SRD系統(tǒng)的特性 主要表現(xiàn)在： 啟動(dòng)電流小(30%額定電流)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，大于額定轉(zhuǎn)矩的2-3倍； 調(diào)速范圍廣；調(diào)速比大于20:1，調(diào)速平滑無(wú)極； 負(fù)載特性好；穩(wěn)定精度高，在負(fù)載大小變化時(shí)，

10、轉(zhuǎn)速保持不變其穩(wěn)速精度正負(fù)0.5%； 系統(tǒng)效率高，從低速、中速到高速，系統(tǒng)效率均達(dá)到85%以上； 機(jī)械結(jié)構(gòu)牢固，可免維護(hù)運(yùn)行； 具有啟動(dòng)時(shí)低電流、大轉(zhuǎn)矩的特性，其電動(dòng)機(jī)和控制器在啟動(dòng)過(guò)程中電流沖擊小，發(fā)熱較連續(xù)額定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)還??； 在制動(dòng)運(yùn)行和電動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，同樣具有優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩輸出能力和工作特性。因此，適用于頻繁啟動(dòng)或頻繁正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的場(chǎng)合，轉(zhuǎn)換頻率可達(dá)1000次h。正因?yàn)榫哂幸陨咸攸c(diǎn)，所以能開(kāi)發(fā)應(yīng)用的領(lǐng)域相當(dāng)廣泛。 3、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(SRD)的應(yīng)用 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(SRD)的應(yīng)用范圍非常廣泛，隨著科技能力的不斷進(jìn)步，以及半導(dǎo)體集成控制技術(shù)水平的提高，SRD系統(tǒng)已有了系列化產(chǎn)品，其多種功率

11、SRD系統(tǒng)在不同的工業(yè)部門(mén)和家用電器及國(guó)防軍工中得到應(yīng)用。如需頻繁啟動(dòng)、停止、快速頻繁正反轉(zhuǎn)及需在很寬范圍內(nèi)調(diào)速的設(shè)備。如機(jī)械行業(yè)的龍門(mén)刨床、銑床，冶金行業(yè)的可逆軋機(jī)、飛鋸、飛剪、電弧爐的電極升降，科研試驗(yàn)設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、食品、印刷機(jī)械、汽車(chē)、電力機(jī)車(chē)及空間技術(shù)、家用電器等。 3.1在龍門(mén)刨床中的應(yīng)用 龍門(mén)刨床是加工大面積金屬平面的常見(jiàn)機(jī)床，其切削過(guò)程為：橫梁和側(cè)刀架在立柱上移動(dòng)，垂直刀架在橫梁上左右移動(dòng)，工件所在的工作臺(tái)在導(dǎo)軌上作直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。單就工作臺(tái)的傳動(dòng)電機(jī)則要求：*能頻繁快速地實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、制動(dòng)及正反旋轉(zhuǎn)，并能在直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)中自動(dòng)平穩(wěn)地變換速度。*能在20的速比范圍內(nèi)平滑地調(diào)速。*能在工

12、件吃刀后，不低于吃刀前速度的95。*在任一速度下?lián)Q向時(shí)，沖擊電流限制在允許值內(nèi)。*工作臺(tái)在往復(fù)換向時(shí)切削點(diǎn)過(guò)切刀的距離不超過(guò)7一Bom，并能實(shí)現(xiàn)良好地制動(dòng)。 過(guò)去多采用直流電動(dòng)機(jī)和直流調(diào)速系統(tǒng)，雖然在性能上滿(mǎn)足了需要，但缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，操作麻煩，維護(hù)量多，效率低，能耗高。近年來(lái)，使用了SRD后，省去了減速器，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，方便了操作，減少了能耗，降低了成本。 3.2 用于紡織“探邊”設(shè)備 經(jīng)過(guò)紡織行業(yè)的“探邊” 與“對(duì)中”設(shè)備的實(shí)踐使用，取得了較好的效果。對(duì)作為“探邊”設(shè)備的動(dòng)力，其反應(yīng)速度小于0.3s，即電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，接到指令后，能在0.3s內(nèi)實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，并要求在24小時(shí)內(nèi)連續(xù)頻繁運(yùn)轉(zhuǎn)

13、，同時(shí)要求在較寬廣范圍內(nèi)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速。這些功能都是在變頻調(diào)速系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)的。 3.3 用于家用電器: 將克服當(dāng)今洗衣機(jī)和空調(diào)機(jī)、電冰箱的缺陷，成為更完善新一代產(chǎn)品。 3.3.1 目前世界上使用面廣的現(xiàn)代洗衣機(jī)主要有二大類(lèi)：一是波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)，二是滾筒式全自動(dòng)洗衣機(jī)。這兩類(lèi)洗衣機(jī)對(duì)電動(dòng)機(jī)有共同的性能要求：即洗滌時(shí)要電機(jī)低速旋轉(zhuǎn)，且能適應(yīng)頻繁正反轉(zhuǎn)；脫水時(shí)要電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)。為此，它們均采用一種2極/16極變極雙速單相異步電動(dòng)機(jī)，勉強(qiáng)達(dá)到使用要求，但存在著調(diào)速性能差與效率低(一般均在30%以下)、啟動(dòng)電流大(特別是作頻繁正反轉(zhuǎn)洗滌狀況時(shí)竟達(dá)到額定電流的7-8倍以上)。 而采用SRD系統(tǒng)代替原2極/

14、16極變極雙速單相異步電動(dòng)機(jī),則可以克服上述缺陷。因SRD系統(tǒng)有寬廣的調(diào)速范圍，可以使“洗滌”與“脫水”均工作在最佳的轉(zhuǎn)速上；SRD 系統(tǒng)良好的啟動(dòng)性能可消除洗滌過(guò)程中啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊，使冼滌、換向平穩(wěn)無(wú)噪聲；實(shí)現(xiàn)全部調(diào)速范圍的高效率，大大減少耗電量。 3.3.2空調(diào)、電冰箱的核心部件都是壓縮機(jī)，大都是由單相異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī)，作二位置式的通斷控溫，因而系統(tǒng)效率與功率因數(shù)均低，并且溫度的起伏范圍大。況且啟動(dòng)時(shí)因電流大對(duì)電網(wǎng)有嚴(yán)重的沖擊。雖則近年來(lái)有“變頻空調(diào)”新產(chǎn)品，它采用異步電動(dòng)變頻調(diào)速系統(tǒng)取代單相異步電機(jī)空調(diào)機(jī)并獲得了制冷速度快、運(yùn)行噪音小，效率高，節(jié)能等一系優(yōu)越性，但由于變頻調(diào)速系

15、統(tǒng)通常運(yùn)行在中、低速時(shí)，機(jī)械特性差，系統(tǒng)效率和功率因素下降明顯。而變頻空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)電機(jī)恰恰大多數(shù)時(shí)間運(yùn)行在中、低速，僅在剛剛開(kāi)啟才會(huì)運(yùn)行在高速，所以這給變頻空調(diào)的節(jié)能優(yōu)越性大大地打了個(gè)折扣。反之SRD系統(tǒng)具有優(yōu)良的調(diào)速性能，有更高的電能-機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率，特別是在中低速時(shí)，優(yōu)勢(shì)尤為突出。從而能有效的克服了變頻調(diào)速系統(tǒng)的弊端，使節(jié)能更為有效。一般情況下,空調(diào)均是高耗能型家電，如果能節(jié)5%能以上，必將會(huì)獲得較大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。 3.4在電動(dòng)車(chē)與驅(qū)動(dòng)上的應(yīng)用 由于燃油汽車(chē)廢氣嚴(yán)重污染環(huán)境，故發(fā)展和完善無(wú)污染的電動(dòng)車(chē)是社會(huì)的必然。而發(fā)展電動(dòng)車(chē)除了隨車(chē)的蓄電池要有高能量密封之外，再則就是要有性能和效

16、率很優(yōu)越的電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)作動(dòng)力。而SRD系統(tǒng)高效率、高可靠性、寬廣的調(diào)速范圍，卓越的啟、制動(dòng)性能，它是各類(lèi)電動(dòng)車(chē)最理想的動(dòng)力之一。 除此以還,國(guó)外還在下列車(chē)輛中開(kāi)發(fā)使用: 電動(dòng)自行車(chē)和電動(dòng)摩托車(chē)、公共汽車(chē)、輪椅車(chē)、高爾夫球車(chē)、割草機(jī)、小型電動(dòng)汽車(chē)。 3.5高速運(yùn)行應(yīng)用場(chǎng)合的開(kāi)發(fā) 由于SRM電動(dòng)機(jī)具有堅(jiān)固性和需要相對(duì)低的開(kāi)關(guān)頻，所以在疊片性能和軸承滿(mǎn)足的條件下可作高速傳動(dòng)與運(yùn)行，為此作為開(kāi)發(fā)高速SRD系統(tǒng)又是一個(gè)應(yīng)用方向。據(jù)有關(guān)資料，美國(guó)為空間技術(shù)應(yīng)用研制了25000r/min、90Kw的高速SRD樣機(jī)，其電動(dòng)機(jī)有效材料僅為10Kg。 4、結(jié)束語(yǔ) 雖然SRD系統(tǒng)系統(tǒng)在我國(guó)出現(xiàn)較晚，產(chǎn)業(yè)化工作滯后

17、，它的特點(diǎn)目前尚未被廣大用戶(hù)所了解，但由于SRD系統(tǒng)具有十分優(yōu)良的控制性能，從而使得某些領(lǐng)域可取代現(xiàn)在仍廣泛采用的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)，特別是在一些現(xiàn)有調(diào)速系統(tǒng)難以勝任的場(chǎng)所，發(fā)揮作用。為此，可以肯定開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)可望在21世紀(jì)盡顯光彩。開(kāi)關(guān)磁組電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)一 開(kāi)關(guān)磁組電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之所以能在現(xiàn)代調(diào)速系統(tǒng)中異軍突起，主要是因?yàn)樗吭降南到y(tǒng)性能，主要表現(xiàn)在： 1.電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低 2.電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)。SRD的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)還要簡(jiǎn)單。其突出的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)子上沒(méi)有任何形式的繞組，因此不會(huì)有鼠籠感應(yīng)電機(jī)制造過(guò)程中鑄造不良和使用過(guò)程中的斷條等問(wèn)題。其轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度極高，

18、可以用于超高速運(yùn)轉(zhuǎn)（如每分鐘上萬(wàn)轉(zhuǎn)）。在定子方面，它只有幾個(gè)集中繞組，因此制造簡(jiǎn)便、絕緣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 功率電路簡(jiǎn)單可靠 3.功率電路簡(jiǎn)單可靠。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩方向與繞組電流方向無(wú)關(guān)，即只需單方相繞組電流，故功率電路可以做到每相一個(gè)功率開(kāi)關(guān)。對(duì)比異步電動(dòng)機(jī)繞組需流過(guò)雙向電流，向其供電的PWM變頻器功率電路每相需兩個(gè)功率器件。因此，開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)較PWM變頻器功率電路中所需的功率元件少，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。另外，PWM變頻器功率電路中每橋臂兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)管直接跨在直流電源側(cè)，易發(fā)生直通短路燒毀功率器件。而開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中每個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件均直接與電動(dòng)機(jī)繞組相串聯(lián)，根本上避免了直通短路現(xiàn)象。因此開(kāi)

19、關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中功率電路的保護(hù)電路可以簡(jiǎn)化，即降低了成本，又有較高的工作可靠性。 4.系統(tǒng)可靠性高。從電動(dòng)機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)上看，各項(xiàng)繞組和磁路相互獨(dú)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(dòng)機(jī)中必須在各相繞組和磁路共同作用下產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。從控制結(jié)構(gòu)上看，各相電路各自給一相繞組供電，一般也是相互獨(dú)立工作。由此可知，當(dāng)電動(dòng)機(jī)一相繞組或控制器一相電路發(fā)生故障時(shí)，只需停止該相工作，電動(dòng)機(jī)除總輸出功率能力有所減小外，并無(wú)其他妨礙。 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大起動(dòng)電流低開(kāi)關(guān)磁組電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)二 5.起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)電流低?？刂破鲝碾娫磦?cè)吸收較少的電流，在電機(jī)側(cè)得到較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是本

20、系統(tǒng)的一大特點(diǎn)。典型產(chǎn)品的數(shù)據(jù)是：起動(dòng)電流為額定電流的15%時(shí)，獲得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為100%的額定轉(zhuǎn)矩；起動(dòng)電流為額定電流的30%時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)其額定轉(zhuǎn)矩的250%。而其他調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)特性與之相比，如直流電機(jī)為100%的電流，鼠籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為300%的電流，獲得100%的轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)電流小而轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn)還可以延伸到低速運(yùn)行段，因此本系統(tǒng)十分合適那些需要重載起動(dòng)和較長(zhǎng)時(shí)間低速重載運(yùn)行的機(jī)械。 適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運(yùn)行 6.適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運(yùn)行。本系統(tǒng)具有的高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、低起動(dòng)電流的特點(diǎn)，使之在起動(dòng)過(guò)程中電流沖擊小，電動(dòng)機(jī)和控制器發(fā)熱較連續(xù)額定運(yùn)行時(shí)還要小。可控參數(shù)多使其制動(dòng)運(yùn)行能與電動(dòng)

21、運(yùn)行具有同樣優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩輸出能力和工作特性。二者綜合作用的結(jié)果必然使之適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運(yùn)行，次數(shù)可達(dá)1000次/小時(shí)。 可控參數(shù)多調(diào)速性能好 7.可控參數(shù)多，調(diào)速性能好?？刂崎_(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的主要運(yùn)行參數(shù)和常用方法至少有四種：相導(dǎo)通角、相關(guān)斷角、相電流幅值、相繞組電壓?？煽貐?shù)多，意味著控制靈活方便?？梢愿鶕?jù)對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行要求和電動(dòng)機(jī)的情況，采取不同控制方法和參數(shù)值，即可使之運(yùn)行于最佳狀態(tài)（如出力最大、效率最高等），還可使之實(shí)現(xiàn)各種不同的功能的特定曲線(xiàn)。如使電動(dòng)機(jī)具有完全相同的四象限運(yùn)行能力，并具有最高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載能力曲線(xiàn)。由于SRD速度閉環(huán)是必備的，因此系統(tǒng)具有很高的穩(wěn)速精度，可以很方便的構(gòu)成無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)。 效率高損耗小 8.效率高，損耗小。本系統(tǒng)是一種非常高效的調(diào)速系統(tǒng)。這是因?yàn)橐环矫骐妱?dòng)機(jī)繞組無(wú)銅損；另一方面電動(dòng)機(jī)可控參數(shù)多，靈活方便，易于在寬轉(zhuǎn)速范圍和不同負(fù)載下實(shí)現(xiàn)高效優(yōu)化控制。以3kW SRD為例，其系統(tǒng)效率在很寬范圍內(nèi)都在87%以上，這是其它一些調(diào)速系統(tǒng)不容易達(dá)到的。將本系統(tǒng)同PWM變頻器鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)進(jìn)行比較，本系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速和不同負(fù)載下的效率