开关磁阻电机是基于什么制成的

开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor，简称SRM）是基于磁阻转矩原理制成的一种新型调速电机。

一、制成原理

开关磁阻电机的制成原理主要基于“磁阻最小原理”，即磁通总要沿着磁阻最小的路径闭合。在电机中，当定子与转子之间的相对位置发生变化时，它们之间的磁阻也会相应变化。通过控制定子绕组中的电流，可以产生变化的磁场，进而利用磁场对转子的吸引力（磁阻转矩）使转子旋转。

开关磁阻电机的设计充分利用了磁阻的变化来实现电机的转动。与传统的永磁同步电机和感应电机不同，开关磁阻电机的转子上没有任何形式的绕组或永磁体，仅由铁芯构成，因此其制造成本较低，且结构相对简单坚固。

二、结构特点

开关磁阻电机主要由定子、转子、控制器、功率变换器和位置检测器等部分组成。

1. 定子 ：定子上装有若干个对称分布的定子极，每个定子极上都绕有集中绕组。这些绕组通过控制器和功率变换器进行供电和控制，以产生变化的磁场。
2. 转子 ：转子由铁芯构成，铁芯上没有任何绕组或永磁体。这种设计使得转子的机械强度极高，能够承受高速运转的应力。
3. 控制器 ：控制器是开关磁阻电机系统的核心部分，负责控制定子绕组中电流的通断和大小。通过精确地控制电流的时序和幅值，可以实现对电机转速、转向和转矩的精确控制。
4. 功率变换器 ：功率变换器将外部电源提供的直流电转换为电机所需的交流电，并供给定子绕组。其性能直接影响到电机的运行效率和可靠性。
5. 位置检测器 ：位置检测器安装在电机的一端，用于检测转子的位置信息。这些信息反馈给控制器，以便控制器能够准确地控制电流的通断和大小，实现电机的精确控制。

三、工作原理

开关磁阻电机的工作原理可以概括为“磁阻转矩原理”和“顺序通电控制”。

1. 磁阻转矩原理 ：当电流通过定子极时，在定子产生的磁场作用下，转子上的铁芯会受到磁力的吸引。由于磁阻总是趋向于最小，因此转子会运动到磁场强度最强的位置（即磁阻最小的位置）。当定子中的电流被改变时，磁场也会发生变化，转子又会受到新的磁力作用，不断地被吸引到新的磁场最强的位置。通过不断改变定子中的电流，可以使转子连续地运动。
2. 顺序通电控制 ：为了实现转子的连续旋转，控制器会按照一定的顺序向定子各相绕组中依次通入电流。当一相绕组通电时，该相定子极产生的磁场会吸引转子向该方向转动；当该相绕组断电时，转子会由于惯性继续向该方向转动；接着，控制器会向下一相绕组通电，产生新的磁场继续吸引转子转动。通过不断改变定子各相的通电次序和时序，可以实现对转子运动方向和速度的控制。

四、控制方法

开关磁阻电机的控制方法主要包括电流斩波控制（CCC）、角度位置控制（APC）和电压控制（VC）等。

1. 电流斩波控制（CCC） ：在CCC控制方法中，控制器通过调节定子绕组中的电流大小来保持电机的转矩恒定。当电机负载增加时，控制器会增加电流以补偿转矩的下降；反之，当负载减小时，控制器会减小电流以避免过流和过热。
2. 角度位置控制（APC） ：在APC控制方法中，控制器根据转子的位置信息来调整定子绕组的通电角度（即导通角和关断角）。通过优化这些角度参数，可以实现电机的最优运行性能和效率。
3. 电压控制（VC） ：VC控制方法通过调节定子绕组两端的电压来控制电机的转速和转矩。在VC控制下，电机可以在较宽的转速范围内实现平滑调速和高效运行。

五、应用领域

由于开关磁阻电机具有结构简单、调速范围宽、系统可靠性高以及成本低廉等优点，因此被广泛应用于多个领域。

1. 电动车驱动 ：随着电动汽车产业的快速发展，开关磁阻电机因其高效率和低成本的特点而受到广泛关注。在电动车驱动系统中，开关磁阻电机可以作为主驱动电机或辅助驱动电机使用，提供稳定可靠的动力输出。
2. 通用工业 ：在通用工业领域，开关磁阻电机被广泛应用于风机、泵类、压缩机等设备的驱动系统中。通过精确控制电机的转速和转矩，可以实现设备的节能降耗和高效运行。