開關磁阻電動機的基本結構_開關磁阻電動機發展前景

開關磁阻電動機的基本結構

電動汽車的開關磁阻電動機（Switched Reluctance Motor，SRM）具有最簡單的結構。定子采用集中繞組結構，而轉子無任何繞組。開關磁阻電動機與感應式步進電動機的結構有些相似，均是利用在磁場作用下不同介質之間的磁拉力（Max - well力）產生電磁轉矩。

開關磁阻電動機的定子和轉子都是由硅鋼片疊片組成，采用凸極結構。開關磁阻電動機的定子和轉子極數不同，定子、轉子上都有小齒槽。轉子由高磁性體鐵心組成，沒有線圈，一般轉子比定子少兩極。定子、轉子有多種組合方式，常見的是六定子四轉子（ 6/4）結構和八定子六轉子（8/6）結構。

所謂開關磁阻電動機是指電動機各相磁路的磁阻隨轉子位置而變化，因此電動機的磁場能量也將隨轉子的位置而變化，由此可以以磁能為媒介變換為機械能。這樣才能以相序循環供電保持轉子持續一個方向的旋轉，輸出機械能。所以說，應該有一個可控制的開關電路，它根據轉子的位置來合理地、周期地導通和關斷各相電路，實現轉子以一定的方向連續旋轉，輸出機械能。

它遵循磁通量總是沿著磁導最大的路徑閉合的原理，產生磁拉力形成轉矩磁阻性質的電磁轉矩。因此，它的結構原則是轉子旋轉時磁路的磁阻要盡可能大地變化，所以開關磁阻電動機采用雙凸極結構，并且定子、轉子極數不同。

可控開關電路即變換器，它和電源及電動機繞組一起構成功率主電路，而位置檢測器是開關磁阻電動機的重要組成部件，它實時檢測轉子的位置，有序、有效地控制變換器工作。

開關磁阻電動機發展前景

作為一種新型調速驅動系統，開關磁阻電機以其結構簡單、低成本、高效率、優良的調速性能和靈活的可控性，愈來愈得到人們的認可和應用。已成功應用于在電動車用驅動系統、家用電器、工業應用、伺服系統、高速驅動、航空航天等眾多領域中，成為交流電機調速系統、直流電機調速系統和無刷直流電機調速系統的強有力競爭者。

美國、加拿大、埃及等國家都開展了SRD系統的研制工作。在國外的應用中，SRD一般用于牽引中，例如電瓶車和電動汽車。同時高速性能是SRD的一個特長的方向。據報道，美國為空間技術研制了一個25000r/min、90kW的高速SRD樣機。SRD系統的研究已被列入我國中、小型電機“八五”、“九五”和“十五”科研規劃項目。

華中科技大學開關磁阻電機課題組在“九五”項目中研制出使用SRD的純電動轎車，在“十五”項目中將SRD應用到混合動力城市公交車，均取得了較好的運行效果。紡織機械研究所將SRD應用于毛巾印花機、卷布機，煤礦牽引及電動車輛等，取得了顯著的經濟效益。

現如今功率電子技術，數字信號處理技術和控制技術的快速發展，而且隨著智能技術的不斷成熟及高速高效低價格的數字信號處理芯片（DSP）的出現，利用高性能DSP開發各種復雜算法的間接位置檢測技術，無需附加外部硬件電路，大大提高了開關磁阻電機檢測的可靠性和適用性，必將更大限度地顯示SRD的優越性。

90年代進一步以計算機控制的柔性制造系統、主體倉庫、機器人進行裝配等組合起來，由計算機控制材料、部件的供應管理、達到全廠高效率、高質量的全自動化均衡生產，設計和制造水平不斷提高，專用控制芯片和集成功率器件不斷被開發出來，開關磁阻電機性能和適用性不斷增強。隨著國民經濟建設的日益發展，各行各業的機械化、自動化程度越來越高，為開關磁阻電機提供了巨大的潛在市場。