文档介绍：开关磁阻电动机
第七章 开关磁阻电动机
7-1 SRM 结构与基本原理
7-2 SRM 的简单分析及控制策略
7-3 SRD 功率变换器基础
7-4 SRD 位置传感器
7-5 SRD 控制器简介
7-6 SRD 研究概况
开关磁阻电动机
7-1 SR电机结构与原理
结构特点：
1、双凸极结构
2、定子集中绕组、绕组为单方向通电
3、转子无绕组
开关磁阻电动机
运行原理：磁阻最小原理
磁通总要沿着磁阻最小路径闭合，一定形状的铁心在移动到最小磁阻位置时，必定使自己的轴线与主磁场的轴线重合
A-A’ 通电 ⃗ 1-1‘ 与A-A’重合
B-B’ 通电 ⃗ 2-2‘ 与B-B’重合
C-C’ 通电 ⃗ 3-3‘ 与C-C’重合
D-D’ 通电 ⃗ 1-1‘ 与D-D’重合
依次给A-B-C-D绕组通电，转子逆励磁顺序方向连续旋转
开关磁阻电动机
12/8 极三相开关磁阻电动机
开关磁阻电动机
结论：
1、依次给A-B-C-A绕组通电，转子逆励磁顺序方向连续旋转。改变绕组导通顺序，就可改变电机的转向
2、通电一周期，转过一个转子极距tr=360/Nr
3、步距角 qb=tr/m=360/(mNr)
4、转矩方向与电流无关,但转矩存在脉动。
5、需要根据定、转子相对位置投励。不能像普通异步电机一样直接投入电网运行，需要与控制器一同使用。
开关磁阻电动机
SR电机：实现机电能量转换，可以为单相、两相、三相、四相，…….
功率变换器：向电机提供所需电能，由蓄电池或整流电源供电。 SR电机的功率变换器不仅简单，且是与相绕阻串联的，可以防止短路；可以选择具有最少开关器件的电路，降低成本。
控制器——调速系统的中枢
1 根据转子位置信号确定导通相，给出触发信号，控制功率变换器开关
2 比较给定与反馈信号(I,n)，采取一定的控制方式，调节转矩、转速
SR电机调速系统的构成
电流检测：斩波控制、过流保护
位置检测：确定定、转子相对位置，然后将位置信号反馈到控制电路，决定对应相绕组的通断。
开关磁阻电动机
SR电机极数与相数的限制：
1、为了避免单边磁拉力，径向必须对称，所以双凸极的定子和转子齿槽数Zs 和Zr 应为偶数。
2、Zs≠Zr，但应尽量接近。因为当定子和转子齿槽数相近时，就可能加大定子相绕组电感随转角的平均变化率，这是提高电机出力的重要因素。
常用极数关系：Zs=Zr+2
相数关系：m=Zs/2
开关磁阻电动机
相数 3 4 5 6 7 8 9
定子极数 6 8 10 12 14 16 18
转子极数 4 6 8 10 12 14 16
步进角(度) 30 15 9 6
SR电机常用方案
相数与转矩、性能关系：
相数越多，转矩脉动越小，但成本越高，故常用三相、四相，还有人在研究两相、单相SRM
低于三相的SRM 没有自起动能力
开关磁阻电动机
SRD特点：
1)电动机结构简单、成本低、适用于高速, 开关磁阻电动机的结构比通常认为最简单的鼠笼式感应电动机还要简单。
2)功率电路简单可靠 因为电动机转矩方向与绕组电流方向无关，即只需单方向绕组电流，故功率电路可以做到每相一个功率开关。
开关磁阻电动机
SRD特点：
3)各相独立工作，可构成极高可靠性系统 从电动机的电磁结构上看，各相绕组和磁路相互独立，各自在一定轴角范围内产生电磁转矩。而不像在一般电动机中必须在各相绕组和磁路共同作用下产生一个圆形旋转磁场，电动机才能正常运转。
4)高起动转矩，低起动电流 控制器从电源侧吸收较少的电流，在电机侧得到较大的起动转矩是本系统的一大特点。
（SR:, IM:6-7IN,2-3TN）