东莞数控车床加工中心培训 开关磁阻电动机的工作原理
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开关磁阻电动机的工作原理
图9-28给出了四相8/6极开关磁阻电动机定子、转子结构示意图，定子上均匀分布8
个磁极，转子上沿圆周均匀分布6个磁极，定子、转子均为凸极式结构，定子、转子间有很小的气隙.当控制器接收到位置检测器提供的电动机内定子、转子磁极相对的位置信息，如图9一28(a)所示位置，控制器向功率变换器发出指令，使U相绕组通电，而V, W和R三相绕组都不通电.电动机建立起一个以UU‘为轴线的磁场，磁通经过定子扼、定子磁极、气晾、转子磁极和转子铁芯等处闭合，通过气隙的磁感线是弯曲的，此时，磁路的磁阻大于定子进极轴线UU‘和转子磁极轴线11‘重合时的磁阻，转子受到气隙中弯曲磁感线的拉力所产生的转矩作用，使转子逆时针转动，使转子磁极轴线11‘向定子磁极轴线UU'趋近。当轴线UU，与11'重合时，转子达到稳定平衡位置，切向电磁力消失，转子不再转动.如图9一28(b)所示，此时VV‘与22’的相对位置关系与图9一 28 (a)中UU‘与11‘的相对位置相同.控制器根据位置检测器的位置信息，命令断开U相，合上V相.建立起以V VI为轴线的磁场。同理使VV’与22’轴线对齐.以此类推，定子绕组按U-V-W-R-U的顺序通电时·转子将沿逆时针方向转动。
开关磁阻电动机系统的特点及应用
1.开关磁胆电动机的特
(”开关磁阻电动机与反应式步进电机运行原理基本相同，但存在以下主要差别:
”开关磁阻电动机是利用转子位置反馈信号运行于同步状态，它的励磁换向时刻与转
子位置有着严格的对应关系。而反应式步进电机无转子位置反馈，通常运行于开环状态，绕
组换向时刻取决于外加的CP脉冲，与转子位置没有严格的对应关系。
2)开关磁阻电动机多用于功率驱动系统，对效率等指标要求很高.而步进电机多用于
伺服控制系统，对步距精度要求较高。
(2)开关磁阻电动机的主要优缺点。
1)优点。
①开关磁阻电动机的结构简单，转子上没有任何形式的绕组;定子上只有简单的集中绕
组，没有相间跨接线，因此，具有制造工序少、成本低、工作可靠等特点。
②开关磁阻电动机转子的结构形式对转速限制小，可制成高转速电动机。而且转子转
动惯量小，因而系统具有良好的动态响应特性。
③通过调整开通角和关断角，SRM完全可以达到他励直流电动机驰动系统良好的控制
特性，而且这是一种完全纯逻辑的控制方式，很容易智能化，从而能通过重新编程或替换电
路元件，方便地满足不同运行特性的要求。
2)缺点。
①转矩脉动较大。从工作原理可知，开关磁阻电动机转子上产生的转矩是一系列脉冲
转矩叠加而成的，且由于双凸极结构和磁路饱和的非线性影响，合成转矩不是一个恒定转
矩，而有较大的谐波分量。这将影响SRM低速运行的性能。
)SRM系统的噪声和振动比一般电动机大。
2.开关磁队电动机的应用
开关磁阻电动机由于具有结构简单、制造成本低、效率高和可靠性高等一系列优点，并
且随着电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，SRM的发展已取得了明显的进步，目前已
成功应用于电动车驱动、航空工业、家用电器、纺织机械等各个领域，功率范围从10 W到
5 MW，最大转速高达100 000 r/min，开关磁阻电动机系统具有较广泛的应用前景。
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