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开关磁阻电机

开关磁阻电动机是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后发展起来的最新一代无级调速系统,是集现代微电子技术、数字技术、电力电子技术、红外光电技术及现代电磁理论、设计和制作技术为一体的光、机、电一体化高新技术。它具有调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点。英、美等经济发达国家对开关磁阻电动机调速系统的研究起步较早,并已取得显著效果,产品功率等级从数w直到数百kw,广泛应用于家用电器、航空、航天、电子、机械及电动车辆等领域。

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定子绕组由一组线圈组成,每个线圈绕在一个磁极上。不同开关磁阻(SR)电机的差别在于定子上缠绕的相数。每种电机都具有一定数量的定子与转子磁极的适当组合。其优点有:1、结构复杂度极低,包含大量冲压金属件;2、类似无磁体的无刷直流电机或步进电机;3、可靠性高(无电刷磨损),逆变器具有故障安全特性,但会发出噪声;4、高效率;5、电机的电磁干扰表现良好,但逆变器的电磁干扰表现不佳;6、由多相逆变器控制器驱动;7、支持无传感器速度控制;8、与直流电机相比,总体系统成本更高;9、不会出现逆变器“击穿”,可靠性更高,适合汽车应用;10、可通过高级控制技术减少扭矩波动。

开关磁阻电机将磁阻转矩转换成机械动力。功率是被输出到定子绕组而不是转子。当功率被输出到定子绕组时,转子上会产生磁阻转矩,尝试将转子对准通电绕组。为了使其持续旋转,相邻的绕组会依次通电。现代化设计中采用的高功率电子开关系统在控制和功率塑造方面也各具优势。

开关磁阻电机属于无刷电机,没有永磁体,其转子由层叠铁片组成,定子由绕线式励磁线圈组成。SR电机适于高速应用,例如真空吸尘器和高速鼓风机。电机通常由1个三相不对称半桥驱动,各个半桥驱动三个相位中的一个。高压栅极驱动器和MOS或IGBT晶体管通常用于不对称电桥。微控制器为电桥实现了换向和速度控制。

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