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东莞数控车床加工中心培训 开关磁阻电动机的工作原理

点击:760 日期:2013-09-29 选择字号:
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928(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, WR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928(b)所示,此时VV22的相对位置关系与图9 28 (a)UU11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.建立起以V VI为轴线的磁场。同理使VV22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

  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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