开关磁阻电动机.doc

文档介绍：开关磁阻电动机
摘要
开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)调速系统(Switched Reluctance Motor Drive,简称SRD)是一种新型的调速系统。因其结构简单,鲁棒性好,启动转矩大及调速范围宽等特点,日益受到国内外学者的关注.
关键词:开关磁阻电动机;调速系统;
ABSTRACT
Switched Reluctance Motor Drive is a new adjustable-speed motor system. Its structure is simple,SRD has robust very starting torque and a wide range of characteristics of speed, increasing the concern of scholars at home and abroad. This article focuses on the SRM nonlinear mathematical model,
Key words: switched reluctance motor drive;Speed Control System

开关磁阻电机的基本结构和原理
开关磁阻电机的基本结构和步进电机非常相似,它是双凸极可变磁阻电机。电机的定子和转子均由硅钢片叠压而成,转子既无绕组也无永磁体,定子极上绕有集中绕组,径向相对的两个绕组串联构成一对磁极,称为“一相”。由于低于三相的SR电动机没有自起动能力;而相数多的SR电动机步距角小,利于减小转矩脉动,但结构复杂,且主开关器件多,成本高,故目前应用较多的是四相8/6和三相6/4极结构。
从原理上看,SR电动机与步进电动机相似,运行原理遵循“磁阻最小原理”,即磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合。所以当铁芯与磁场的轴线不重合时,便会有作用力将铁芯拉到磁场的轴线上来,这个作用力就是磁阻电机运行的动力。这是SR电机与步进电机的相似之处,但是,一般步进电动机是开环控制,而SR电机则是闭环控制;另外一般步进电动机是用在角位移较精密的传动方面上,而SR电机是典型的功率型电气传动装置,主要应用在牵引传动方面。因此,SR电机要突出速度控制和实现高效率,所以其结构和控制系统设计思路也大不相同。如图所示为四相8/6极SR电动机结构原理图(图中只简要画出A相绕组及其供电
图1-1 四相8/6极SR电动机结构
电路。
现以图中四相8/6极SR电机结构所示为例,介绍开关磁阻电动机的工作原理。图中,﹑是电子开关,﹑是二极管,是直流电源。电机定子和转子呈凸极形状,极数互不相等,转子由叠片构成,且带有位置检测器以提供转子位置信号,使定子绕组按一定的顺序通断,维持电动机的连续运行。电机磁阻随着转子磁极与定子磁极的中心线对准或错开而变化,当转子磁极在定子磁极中心线位置时,相绕组电感最大,当转子极间中心线对准定子磁极中心线时,相绕组电感最小。
图1-1中,当定子D-D′极励磁时,所产生的磁力则力图使转子旋转到转子极轴线1-1′与定子极轴线D-D′重合的位置,并使D相励磁绕组的电感最大。若以图中定、转子所处的相对位置作为起始位置,则依次给D→A→B→C相绕组通电,转子即会以逆时针方向连