4 开关磁阻电机电驱动系统解析

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开关磁阻电机原理

开关磁阻电机原理开关磁阻电机是一种新型的非接触式电机，它是利用磁阻效应实现电能转换成机械能的机电系统。

开关磁阻电机是一种以永磁体为励磁源、以铁心瞬时磁阻变化为工作原理的非线性电机，是一种新型的电力传动技术。

下面将从原理、结构、工作过程三个方面对开关磁阻电机进行解析。

开关磁阻电机的原理是利用磁场产生的磁阻力来驱动转子旋转，从而转换电能为机械能。

这种电机的组成主要包括永磁体、铁芯、绕组、中心轴、定子等部分。

永磁体是该电机的励磁源，它产生的磁力线通过铁芯传递到定子上，使定子上的绕组产生电磁力。

在电机工作过程中，控制电路会对绕组进行加电和切断，以使定子的磁阻力变化。

定子磁阻力变化可以驱动转子旋转。

三、开关磁阻电机的工作过程开关磁阻电机的工作过程可以分为四个阶段：励磁阶段、瞬间通电阶段、瞬间切断电流阶段和减速阶段。

励磁阶段是该电机最开始的状态，永磁体提供磁场，定子上的绕组中没有电流通过，此时转子处于静止状态。

瞬间通电阶段是定子上的磁场急剧变化的时候，此时控制电路会向绕组中加入短脉冲电流，使定子上的磁场忽然变大，这会产生向转子端的磁阻力。

瞬间切断电流阶段是在达到一定功率后，控制电路将绕组中的电流切断，此时定子上的磁场急剧消失，转子也因惯性而继续运动，此时又产生了向转子端的磁阻力，抵消了转子的惯性。

减速阶段是电机停止工作的状态，此时定子的磁场和转子的转动都已经消失。

总之，开关磁阻电机是一种基于磁阻效应的非线性电机，是一种全新的电力传动技术。

它的主要原理是利用磁场变化产生的磁阻力来驱动转子旋转，从而将电能转换成机械能。

该电机具有构造简单、效率高、输出扭矩大等优点，适用于一些对质量、体积有严格要求的场合。

开关磁阻电机驱动系统的运行原理及应用

开关磁阻电机驱动系统的运行原理及应用（二）?（低轴阻发电机参考资料）??????1 引言开关磁阻电机驱动系统(SDR)具有一些很有特色的优点:电机结构简单、坚固、维护方便甚至免维护，启动及低速时转矩大、电流小;高速恒功率区范围宽、性能好，在宽广转速和功率访问内都具有高输出和高效率而且有很好的容错能力。

这使得SR电机系统在家用电器、通用工业、伺服与调速系统、牵引电机、高转速电机、航空航天等领域得到广泛应用。

SR电机是一种机电能量转换装置。

根据可逆原理，SR电机和传统电机一样，它既可将电能转换为机械能—电动运行，在这方面的理论趋于成熟;也可将机械能转换为电能—发电运行，其内部的能量转换关系不能简单看成是SR电动机的逆过程。

本文将从SR电机电动和发电运行这两个角度阐述SR电机的运行原理。

2 电动运行原理2.1 转矩产生原理控制器根据位置检测器检测到的定转子间相对位置信息，结合给定的运行命令(正转或反转)，导通相应的定子相绕组的主开关元件。

对应相绕组中有电流流过，产生磁场;磁场总是趋于“磁阻最小”而产生的磁阻性电磁转矩使转子转向“极对极”位置。

当转子转到被吸引的转子磁极与定子激磁相相重合(平衡位置)时，电磁转矩消失。

此时控制器根据新的位置信息，在定转子即将达到平衡位置时，向功率变换器发出命令，关断当前相的主开关元件，而导通下一相，则转子又会向下一个平衡位置转动;这样，控制器根据相应的位置信息按一定的控制逻辑连续地导通和关断相应的相绕组的主开关，就可产生连续的同转向的电磁转矩，使转子在一定的转速下连续运行;再根据一定的控制策略控制各相绕组的通、断时刻以及绕组电流的大小，就可使系统在最隹状态下运行。

图1 三相sr电动机剖面图从上面的分析可见，电流的方向对转矩没有任何影响，电动机的转向与电流方向无关，而仅取决于相绕组的通电顺序。

若通电顺序改变，则电机的转向也发生改变。

为保证电机能连续地旋转，位置检测器要能及时给出定转子极间相对位置，使控制器能及时和准确地控制定子各相绕组的通断，使srm能产生所要求的转矩和转速，达到预计的性能要求。

开关磁阻电机工作原理及其驱动系统

开关磁阻电机工作原理及其驱动系统首先，让我们来了解开关磁阻电机的原理。

它由一组互相串联的磁电阻元件组成，安装在定子上。

这些磁电阻元件是由永磁材料制成的，具有高磁导率。

当电流通过磁阻元件时，它们变为“ON”状态，并形成低磁阻通路，允许磁通通过。

当电流终止时，它们恢复为“OFF”状态，形成高磁阻通路，磁通不再通过。

这种可逆性允许电机在电流方向改变时，磁通的方向也随之改变，从而实现了转子的转动。

1.电源：为电机提供所需的电能。

通常使用直流电源来驱动开关磁阻电机，但也可以使用交流电源。

2.驱动电路：将电源提供的直流电转换为适合电机工作的电流和电压。

驱动电路通常由功率放大器和控制电路组成。

功率放大器用于放大驱动电流，以控制磁阻元件的磁化状态。

控制电路用于监测电机的运行状态，并根据需要调整驱动信号。

3.控制电路：根据用户的指令或外部传感器的反馈信号，控制电机的运行速度和转向。

控制电路根据需要向驱动电路发送控制信号，以改变驱动电流的大小和方向。

开关磁阻电机的驱动系统通过控制磁化状态来改变磁通，从而控制电机的转动。

当需要驱动电机时，控制电路向驱动电路发送启动信号，驱动电路放大信号并向磁阻元件提供足够的电流，使其进入“ON”状态。

这时，磁通开始通过，产生转矩，驱动转子开始转动。

当需要改变电机的转向时，控制电路改变驱动电流的方向，使磁通方向相应改变。

需要注意的是，开关磁阻电机的驱动系统需要根据具体的电机参数和工作要求进行设计和调整，以实现最佳的性能和效率。

驱动系统应能提供足够的功率和精确的控制，以满足电机的转矩和速度需求，并确保电机的稳定运行。

综上所述，开关磁阻电机的工作原理基于磁阻效应，并由驱动系统控制。

驱动系统由电源、驱动电路和控制电路组成，通过改变磁化状态来改变磁通，从而驱动电机的转动。

这种电机具有结构简单、转速范围广、效率高等特点，适用于许多工业应用领域。

开关磁阻电机工作原理及其驱动系统

开关磁阻电机工作原理及其驱动系统开关磁阻电机Switched Reluctance Drivesystem, SRD开关磁阻电机驱动系统(Switched Reluctance Drive system, SRD)具有一些很有特色的优点:电机结构简单、坚固、维护方便甚至免维护，起动及低速时转矩大、电流小;高速恒功率区范围宽、性能好，在宽广转速和功率范围内都具有高输出和高效率而且有很好的容错能力。

这使得SR电机驱动系统在家用电器、通用工业、伺服与调速系统、牵引电机、高转速电机、航空航天等领域得到广泛应用。

SR电机是一种机电能量转换装置。

根据可逆原理，SR电机和传统电机一样，它既可将电能转换为机械能——电动运行，在这方面的理论趋于成熟;也可将机械能转换为电能——发电运行，其内部的能量转换关系不能简单看成是SR电动机的逆过程。

开关磁阻电机的发展概况和发展趋势“开关磁阻电机(Switched reluctance motor)”一词源见于美国学者S.A.Nasarl969年所撰论文，它描述了这种电机的两个基本特征：①开关性——电机必须工作在一种连续的开关模式，这是为什么在各种新型功率半导体器件可以获得后这种电机才得以发展的主要原因；②磁阻性——它是真正的磁阻电机，定、转子具有可变磁阻磁路，更确切地说，是一种双凸极电机。

开关磁阻电机的概念实际非常久远，可以追溯到19世纪称为“电磁发动机”的发明，这也是现代步进电机的先驱。

在美国，这种电机常常被称为“可变磁阻电机(variable reluctance motor, VR电机)”一词, 但是VR电机也是步进电机的一种形式，容易引起混淆。

有时人们也用“无刷磁阻电机(Brushless reluctance motor)”一词，以强调这种电机的无刷性。

“电子换向磁阻电机(Electronically commutated reluctance motor)”一词也曾采用，从工作原理来看，甚至比“开关磁阻”的说法更准确—些，但也容易与电子换向的水磁直流电机相混淆。

(完整版)开关磁阻电机驱动系统的运行原理及应用

开关磁阻电机驱动系统的运行原理及应用（二）（低轴阻发电机参考资料）1 引言开关磁阻电机驱动系统(SDR)具有一些很有特色的优点:电机结构简单、坚固、维护方便甚至免维护，启动及低速时转矩大、电流小;高速恒功率区范围宽、性能好，在宽广转速和功率访问内都具有高输出和高效率而且有很好的容错能力。

这使得SR电机系统在家用电器、通用工业、伺服与调速系统、牵引电机、高转速电机、航空航天等领域得到广泛应用。

SR电机是一种机电能量转换装置。

本文将从SR 电机电动和发电运行这两个角度阐述SR电机的运行原理。

对应相绕组中有电流流过，产生磁场;磁场总是趋于“磁阻最小”而产生的磁阻性电磁转矩使转子转向“极对极”位置。

当转子转到被吸引的转子磁极与定子激磁相相重合(平衡位置)时，电磁转矩消失。

图1 三相sr电动机剖面图从上面的分析可见，电流的方向对转矩没有任何影响，电动机的转向与电流方向无关，而仅取决于相绕组的通电顺序。

若通电顺序改变，则电机的转向也发生改变。

开关磁阻电机的运行原理

开关磁阻电机的运行原理
开关磁阻电机是一种新型的电动机，它的运行原理主要是利用磁
场变化来实现转动。

下面就来详细介绍一下开关磁阻电机的运行原理。

第一步，通过控制器来改变磁场的方向。

开关磁阻电机是一种复
杂的电动机系统，其控制器是一个核心部件，它能够通过反馈机制来
实现磁场的正确方向。

第二步，通过驱动系统来实现磁场变化。

当磁场的方向变化时，
它会产生一个磁动势，这个磁动势可以驱动转子实现转动。

第三步，通过传感器来检测转子的位置，并及时反馈给控制器。

在转子转动的过程中，传感器能够检测到转子的具体位置，从而让控
制器能够调整磁场的方向，驱动转子继续转动。

第四步，通过电源来给电机供电。

开关磁阻电机需要电源来提供
能量，从而让驱动系统、传感器、控制器等部件能够正常工作。

电源
的质量和电量会直接影响电机的运行效率和寿命。

第五步，通过转子和定子之间的相互作用来实现机械能的转换。

当驱动系统驱动转子旋转时，转子和定子之间的互相作用就会让电能
转化为机械能，从而实现机械的转动。

综上所述，开关磁阻电机的运行原理主要是通过控制器来调整磁
场的方向，从而驱动转子实现转动，并通过传感器实时监测转子的位置，以保证电机的稳定性和高效性。

同时，电源的质量和电量也会影
响电机的运行效果，因此，在使用电机的过程中要注意这些细节问题，以确保电机能够长时间高效运行。

开关磁阻电机的原理及其控制系统

开关磁阻电机的原理及其控制系统开关磁阻电机80年代初随着电力电子、微电脑和控制理论的迅速发展而发展起来的一种新型调速驱动系统。

具有结构简单、运行可靠、成本低、效率高等突出优点，目前已成为交流电机调速系统、直流电机调速系统、无刷直流电机调速系统的强有力的竞争者。

一、开关磁阻电机的工作原理开关磁阻电机的工作原理遵循磁磁阻最小原理，即磁通总是要沿着磁阻最小路径闭合。

因此，它的结构原则是转子旋转时磁路的磁阻要有尽可能大的变化。

所以开关磁阻电动机采用凸极定子和凸极转子的双凸极结构，并且定转子极数不同。

开关磁阻电机的定子和转子都是凸极式齿槽结构。

定、转子铁芯均由硅钢片冲成一定形状的齿槽，然后叠压而成，其定、转子冲片的结构如图1所示。

图1：开关磁阻电机定、转子结构图图1所示为12/8极三相开关磁阻电动机，S1. S2是电子开关，VD1, VD2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，定子绕组可根据需要采用串联、并联或串并联结合的形式在相应的极上得到径向磁场，转子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，保持电机的连续运行。

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，因为电感与磁阻成反比，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。

当定子A相磁极轴线OA与转子磁极轴线O1不重合时，开关S1, S2合上，A相绕组通电，电动机内建立起以OA为轴线的径向磁场，磁通通过定子扼、定子极、气隙、转子极、转子扼等处闭合。

通过气隙的磁力线是弯曲的，此时磁路的磁导小于定、转子磁极轴线重合时的磁导，因此，转子将受到气隙中弯曲磁力线的切向磁拉力产生的转矩的作用，使转子逆时针方向转动，转子磁极的轴线O1向定子A相磁极轴线OA趋近。

当OA和O1轴线重合时，转子己达到平衡位置，即当A相定、转子极对极时，切向磁拉力消失。

开关磁阻电机驱动系统的运行原理及应用

开关磁阻电机驱动系统的运行原理及应用1.简介：开关磁阻电机由驱动器和电机两部分组成，其中驱动器根据外部输入源的指令向电机提供电流，而电机则将电流转化为转动力。

2.驱动电流：驱动器根据输入源的指令产生开关电流，该电流可以通过改变驱动器中的电流方向和大小来实现。

在每一个电机相中都有一个电流传感器，用于测量电流。

驱动器会根据这些测量结果，进行控制电机的电流。

3.磁化和消磁：当电流通过电机线圈时，它会产生磁场，从而使定子上的磁阻磁化。

然后，电流将被改变方向，导致磁阻逆磁化。

这个过程会不断重复。

4.转动力产生：由于磁阻的磁化和逆磁化，定子上的转子被吸引和排斥。

这个过程会持续下去，从而使电机转动。

1.工业机械：开关磁阻电机驱动系统可以应用于各种工业机械中，如机床、印刷机、绘图仪和工业机器人等。

它们能够提供高速、高力矩和高精度的转动控制，提高生产效率和产品质量。

2.汽车工业：开关磁阻电机驱动系统可以应用于汽车的多种部件中，如电动方向盘、电动驱动系统和汽车座椅调节器等。

它们能够提供精确的转动控制，提高汽车的舒适性和操纵性。

3.医疗设备：开关磁阻电机驱动系统可以应用于医疗设备，如手术机械、医疗床和医疗影像设备等。

它们能够提供平稳的转动和精确的位置控制，提高医疗设备的性能和安全性。

4.家用电器：开关磁阻电机驱动系统可以应用于家用电器，如洗衣机、空调和冰箱等。

它们能够提供高效的转动和低噪音的操作，提高家用电器的使用体验和节能效果。

总结：开关磁阻电机驱动系统通过开关磁阻电机的独特运动原理，提供高效、高速和高精度的电机控制。

它已经在各个领域得到广泛应用，并为相关行业的发展和进步做出了重要贡献。

未来，随着科学技术的不断进步，开关磁阻电机驱动系统有望进一步发展和创新，为人类社会的发展做出更大的贡献。

4、开关磁阻电机电驱动系统

特征：随定、转子磁极重叠的增加和减少，相电感
在Lmax 和Lmin之间线性地变化。
电动汽车电驱动技术
SR电机转矩的分段线性解析式：
=L i W’=i /2 = L i 2/2
0
T

KT
i
2
0
KT i2
电动汽车电驱动技术
0 q q2 q2 q q3 03 q q4 04 q q5
i
O
q
电动汽车电驱动技术
5 开关磁阻电动机的控制策略
APC运行时Tav与qon、qoff的关系
T
qon 增大
O
电动汽车电驱动技术
qoff
5 开关磁阻电动机的控制策略
控制方式的合理选择
电流斩波可控区
起动斩波定角度斩波变角度斩波
APC 控制
0
0
Amin
1 Cmax
n
可变角度运行区
2
*基速以上，角度位置控制(APC)，输出恒功率
电动汽车电驱动技术
5 开关磁阻电动机的控制策略
设定电流上、下幅值的斩波图
i Imax
Imin
O
q
电动汽车电驱动技术
5 开关磁阻电动机的控制策略
设定电流上限和关断时间斩波图
i Imax
O
q
电动汽车电驱动技术
5 开关磁阻电动机的控制策略
PWM斩波调压控制的电流波形
电动汽车电驱动技术
电流检测位置检测控制器
SRD
开关磁阻电机结构
转子
转子凸极定子凸极及绕组定子
电动汽车电驱动技术
开关磁阻电机结构特点
电动汽车电驱动技术

开关磁阻电机原理和应用

开关磁阻电机开关磁阻电机是一种新型调速电机，调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代无极调速系统。

它的结构简单坚固，调速范围宽，调速性能优异，且在整个调速范围内都具有较高效率，系统可靠性高。

主要由开关磁阻电机、功率变换器、控制器与位置检测器四部分组成。

控制器内包含控制电路与功率变换器，而转子位置检测器则安装在电机的一端。

其电机部分由于是运用了磁阻最小原理，故称为磁阻电动机，又由于线圈电流通断、磁通状态直接受开关控制，故称为开关磁阻电动机。

特征开关磁阻电机结构简单，性能优越，可靠性高，覆盖功率范围10W~5MW的各种高低速驱动调速系统。

使的开关磁阻电机存在许多潜在的领域，在各种需要调速和高效率的场合均能得到广泛使用（电动车驱动、通用工业、家用电器、纺织机械、电力传动系统等各个领域）。

优点◆其结构简单，价格便宜，电机的转子没有绕组和磁铁。

◆电机转子无永磁体，允许较高的温升。

由于绕组均在定子上，电机容易冷却。

效率高，损耗小。

◆转矩方向与电流方向无关，只需单方相绕组电流，每相一个功率开关，功率电路简单可靠。

◆转子上没有电刷结构坚固，适用于高速驱动。

◆转子的转动惯量小，有较高转矩惯量比。

◆调速范围宽，控制灵活，易于实现各种再生制动能力。

◆并具频繁启动（1000次/小时），正向反向运转的特殊场合使用。

◆且启动电流小，启动转矩大，低速时更为突出。

◆电机的绕组电流方向为单方向，电力控制电路简单，具有较高的经济性和可靠性。

◆可通过机和电的统一协调设计满足各种特殊使用要求。

缺点其工作原理决定了，如果需要开关磁阻电机运行稳定可靠，必须使电机与控制配合的很好。

因其要使用位置传感器，增加了结构复杂性，降低了可靠性。

对于电机本身而言，转矩脉动大是其固有的缺点；在电机远离设计点的时候，转矩脉动大会体现的更加明显。

如果单纯使用电流斩波或最优导通角控制方法，对其转矩脉动的改善不是很大，需要加入更加复杂的算法。

开关磁阻电机的原理和控制系统方案

开关磁阻电机的原理及其控制系统开关磁阻电机80年代初随着电力电子、微电脑和控制理论的迅速发展而发展起来的一种新型调速驱动系统。

一、开关磁阻电机的工作原理开关磁阻电机的工作原理遵循磁磁阻最小原理，即磁通总是要沿着磁阻最小路径闭合。

因此，它的结构原则是转子旋转时磁路的磁阻要有尽可能大的变化。

所以开关磁阻电动机采用凸极定子和凸极转子的双凸极结构，并且定转子极数不同。

开关磁阻电机的定子和转子都是凸极式齿槽结构。

定、转子铁芯均由硅钢片冲成一定形状的齿槽，然后叠压而成，其定、转子冲片的结构如图1所示。

图1：开关磁阻电机定、转子结构图图1所示为12/8极三相开关磁阻电动机，S1. S2是电子开关，VD1, VD2是二极管，是直流电源。

当定子A相磁极轴线OA与转子磁极轴线O1不重合时，开关S1, S2合上，A 相绕组通电，电动机内建立起以OA为轴线的径向磁场，磁通通过定子扼、定子极、气隙、转子极、转子扼等处闭合。

当OA和O1轴线重合时，转子己达到平衡位置，即当A相定、转子极对极时，切向磁拉力消失。

电动汽车开关磁阻电机驱动控制系统

电动汽车开关磁阻电机驱动控制系统开关磁阻电机驱动（Switched Reluctance Motor Drive，简称SRD）系统是一种新型的开关磁阻电机调速系统，主要由开关磁阻电机、功率变换器、控制器和检测器等几部分组成。

开关磁阻电机驱动系统兼有交流调速系统和直流调速系统的优点，结构简单、坚固耐用、可控参数多、控制方式灵活、可得到多种机械特性，在宽广的调速范围内均具有很高的效率，因此在工业电气传动、自动化控制和航空航天等领域均有着十分广阔的应用前景。

1 开关磁阻电机控制系统的结构开关磁阻电机驱动系统主要由开关磁阻电机、功率变换器、控制器和检测器等几部分组成。

开关磁阻电机是SRD系统中实现机电能量转换的部件；功率变换器的作用是将电源提供的电能经适当转换后提供给开关磁阻电机。

控制器则是SRD系统的中枢，它综合处理速度指令、速度反馈信号以及电流传感器、位置传感器的反馈信息，控制功率变换器中主开关器件的工作状态，从而实现对电机运行状态的控制，使之满足预定的运行要求；检测器包括电流检测和位置检测两部分，其中电流检测用以实现系统的电流反馈，位置检测则是通过检测定、转子的相对位置，来确定对相应绕组的换相操作和计算转速。

2 电动汽车开关磁阻电机驱动控制系统1/ 42.1 系统硬件以及组成设计首先应将位置信号确定为频率信号，而将电流信号全部模拟成相应的电压信号，再经过A/D专业转换之后再进行输入；对于开停信号还有各种保护信号等都需要在对进行相应的外围电路处理之后，让它逐渐转变成为开关信号，然后经I/O口输入。

需要注意的是，在信号输出过程中，相触发信号又被称作开关信号，而其余各种指示信号又被称作开关信号，所以在实际的运作过程中，我们可以使用单片机的I/O来进行信号输出。

位置传感器中的信号输入电路能够将电动机位置上的传感器所发出的信号波形，经过相应的整形转换在输进专用的8751单片机之后进行有效实现：①利用传感器波形来对电动机转子位置进行有效确定，从而对电动机通电相序进行有效控制；②利用传感器波形来对电动机运行过程中的实际转速进行有效确定，从而进行有效的PID运算。

开关磁阻电动机驱动系统

开关磁阻电动机驱动系统（SRD）是较为复杂的机电一体化装置，SRD的运行需要在线实时检测的反馈量一般有转子位置、速度及电流等，然后根据控制目标综合这些信息给出控制指令，实现运行控制及保护等功能。

转子位置检测环节是SRD的重要组成部分，检测到的转子位置信号是各相主开关器件正确进行逻辑切换的根据，也为速度控制环节提供了速度反馈信号。

开关磁阻电机具有再生的能力，系统效率高。

对开关磁阻电机的理论研究和实践证明，该系统具有许多显著的优点：（1）电机结构简单、坚固，制造工艺简单，成本低，可工作于极高转速；定子线圈嵌放容易，端部短而牢固，工作可靠，能适用于各种恶劣、高温甚至强振动环境。

（2）损耗主要产生在定子，电机易于冷却；转子无永磁体，可允许有较高的温升。

（3）转矩方向与电流方向无关，从而可最大限度简化功率变换器，降低系统成本。

（4）功率变换器不会出现直通故障，可靠性高。

（5）起动转矩大，低速性能好，无感应电动机在起动时所出现的冲击电流现象。

（6）调速范围宽，控制灵活，易于实现各种特殊要求的转矩－速度特性。

（7）在宽广的转速和功率范围内都具有高效率（8）能四象限运行，具有较强的再生制动能力。

（9）容错能力强。

开关磁阻电机的容错体现在电机某一相损坏，电机照样可以运行。

与当前广泛应用的变频调速感应电动机相比，开关磁阻电机在成本、效率、调速性能、单位体积功率、可靠性、散热性等都具有明显的优势或竞争力。

如果说第一代开关磁阻电机（1983年研制）在小功率范围的效率比高效变频调速感应电动机低，第二代开关磁阻电机（1988年研制）的效率已全面超过了高效变频调速感应电动机。

更难得的是，开关磁阻电机在宽广的速度和功率范围内都能保持较高的效率，这是变频调速感应电动机难以比拟的。

感应电动机要取得与直流电机相近的调速特性需采用复杂的矢量控制系统，而开关磁阻电机通过调整开通角、关断角、电压和电流，可以得到不同负载要求的机械特性，控制简单、灵活，能容易地实现软启动和四象限运行，而且由于这是一种纯逻辑的控制方式，很容易智能化，通过修改软件调整电机工作特性满足不同应用要求。

SRD开关磁阻电机驱动系统控制原理

SRD开关磁阻电机驱动系统控制原理SRD (Switched Reluctance Drive) 开关磁阻电机驱动系统是一种采用交绕、直流偏置磁通和数字控制技术的新型电机驱动系统。

相比于传统的电机驱动系统，SRD系统具有简单的结构、高效的转换特性和灵活的控制模式。

本文将通过以下几个方面介绍SRD开关磁阻电机驱动系统的控制原理。

1.SRD系统的基本结构2.SRD系统的工作原理SRD系统在运行时，通过控制定子线圈的电流方向和大小来控制电机的转矩和转速。

当定子线圈通电时，在铁心片之间产生磁场，吸引转子中的铁心片。

通过改变定子线圈的电流方向和大小，可以控制吸引和排斥转子铁心片的力，从而控制电机的转矩。

3.SRD系统的控制模式SRD系统采用数字控制技术，可以灵活地选择不同的控制模式。

常见的控制模式包括速度闭环控制、转矩闭环控制和位置闭环控制。

速度闭环控制通过测量电机的转速，并根据设定值调整电流的大小和方向来控制转速。

转矩闭环控制通过测量电机的转矩，并根据设定值调整电流的大小和方向来控制转矩。

位置闭环控制通过测量电机的位置，并根据设定值调整电流的大小和方向来控制位置。

4.SRD系统的控制策略SRD系统采用先进的控制策略，如模糊控制、PID控制和自适应控制。

在速度闭环控制模式下，可采用PID控制策略，根据转速误差和误差的变化率来调整电流的大小和方向。

在转矩闭环控制模式下，可采用自适应控制策略，根据转矩误差和电流的变化率来调整电流的大小和方向。

在位置闭环控制模式下，可采用模糊控制策略，根据位置误差和电流的变化率来调整电流的大小和方向。

5.SRD系统的优势SRD系统相比传统的电机驱动系统具有以下几个优势：首先，SRD系统结构简单，易于制造和维护。

其次，SRD系统具有高效的转换特性，能够实现高转矩密度和高效能的特点。

此外，SRD系统的数字控制技术使其具有灵活的控制模式和优秀的控制性能。

总结：SRD开关磁阻电机驱动系统通过控制定子线圈的电流方向和大小来控制电机的转矩和转速，并采用数字控制技术实现灵活的控制模式。

开关磁阻电机的原理及其控制系统

开关磁阻电机的原理及其控制系统1.工作原理：开关磁阻电机是一种以磁阻为主要工作原理的电机。

它利用电流在磁阻元件中产生的磁阻变化，从而实现驱动电机转动。

该电机主要由定子和转子两部分组成。

定子中心构造有磁阻元件（如磁阻电阻块或磁阻隐藏产生器），制造磁场，而转子是磁场作用下的动力元件。

电机通过改变定子和转子之间的磁阻关系来实现转矩调速。

工作过程如下：(1)当电机通电时，定子中的磁场会激励转子周围的物质，并产生磁阻。

(2)通过改变通电线圈的电流方向，可以改变磁场中的磁阻分布和大小。

(3)转子在磁场影响下，会发生转动，转动角度和方向与磁阻的变化有关。

(4)控制系统通过改变电流的大小和方向，以调节磁场中的磁阻，从而控制电机的转速和转矩。

2.控制系统：(1)电源供应：控制系统需要提供稳定的电源供应，以保证电机正常工作。

可以采用直流电源或交流电源供电，根据实际要求进行选择。

(2)电流控制：电流控制是开关磁阻电机的关键。

通过改变电流的大小和方向，可以实现对电机的转速和转矩的调节。

可以采用PID控制算法等来实现电流的闭环控制。

(3)角度控制：角度控制是实现电机转动角度的控制手段。

可以通过位置传感器等装置来检测电机转子的位置，然后通过控制系统来调整电流方向和大小，从而实现电机转子在指定角度上停留或转动。

(4)速度控制：速度控制是根据实际需求来调节电机转速的手段。

可以通过改变电流的大小和方向，或者改变供电频率等方式来实现速度的调节。

总结：开关磁阻电机是一种利用磁阻变化实现驱动的电机，通过改变电流的大小和方向，可以实现对电机的转速和转矩的调节。

其控制系统主要包括电源供应、电流控制、角度控制和速度控制等部分。

利用这些控制手段，可以实现对开关磁阻电机的精确控制，满足各种实际应用需求。

开关磁阻电机的原理及其控制系统

开关磁阻电机的原理及其控制系统开关磁阻电机80年代初随着电力电子、微电脑和控制理论的迅速发展而发展起来的一种新型调速驱动系统。

一、开关磁阻电机的工作原理开关磁阻电机的工作原理遵循磁磁阻最小原理，即磁通总是要沿着磁阻最小路径闭合。

因此，它的结构原则是转子旋转时磁路的磁阻要有尽可能大的变化。

所以开关磁阻电动机采用凸极定子和凸极转子的双凸极结构，并且定转子极数不同。

开关磁阻电机的定子和转子都是凸极式齿槽结构。

定、转子铁芯均由硅钢片冲成一定形状的齿槽，然后叠压而成，其定、转子冲片的结构如图1所示。

图1：开关磁阻电机定、转子结构图图1所示为12/8极三相开关磁阻电动机，S1. S2是电子开关，VD1, VD2是二极管，是直流电源。

当OA和O1轴线重合时，转子己达到平衡位置，即当A相定、转子极对极时，切向磁拉力消失。

开关磁阻电机驱动(srd)系统概述

电力电子Power Electronic电子技术与软件工程Electronic Tech no l ogy & Software Engineering 开关磁阻电机驱动(SRD)系统概述文/尚巍(上海齐腾驱动技术有限公司上海市201208 )摘要：本文针对各类型电机的发展历史以及各种电机驱动技术泊情况展开分析，结合其应用的性能提出相关的应用措施和技术方向,明确了高效节能电机特别是SRD 技术的优缺点和未来发展方向，希望能推动驱动高效节能电机产业的发展。

关键词：开关磁阻电机；高效节能电机；磁性材料；磁路设计；驱动技术1高效节能电机发展之路最早发明的有刷直流电机(DCM)和有刷交流电机(ACM),己经有100多年历史了，直到现在还因为价廉可靠、技术成熟等优点，在市场中占据很大份额。

但未来趋势肯定是高效节能电机，并且正逐步的蚕食传统电机的市场，分为如下几个阶段：第1阶段：改进的交流异步感应电动机(ACIM)。

廉价可靠，直至现在世界各国还在改进和应用，能效标准也从IE1提高IE4。

例如特斯拉第一代就是应用了铜转子技术的ACIM ；第2阶段：额外加装变频器，成为“变频电机”.这个也是世界上大量应用的廉价产品，但是其核心技术仍然是基于ACIM ；第3阶段：使用永磁体作为励磁能源的来源，大大提高了效率。

细分为正弦波电流永磁同步电机(PMSM),矩形脉冲波电流的无刷直流电机(BLDC)。

如果按照永磁体材料分类，又可分为铁氧体和稀土材料电机，广泛的应用在电动汽车、绝大部分高效电机应用等场合；第4阶段：开关磁阻电机(SRM)。

其实也有100多年的历史了，但是受限于驱动器一直没有广泛应用，直到近些年随着电力电子技术和半导体技术的飞速发展，突破了驱动技术的瓶颈，才真正发挥出了他的优势，而且随着研究的深入，其优势越来越明显，大有取代ACIM 、PMSM, BLDC 的趋势。

典型应用如美国联邦快递与政府合作大规模推广应用的SRD 物流车，宝马新一代X-Driver 技术电动汽车，新一代特斯拉电动汽车等。