开关磁阻电机简介

合集下载

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。

开关磁阻电机的反电动势

开关磁阻电机的反电动势一、磁阻电机简介磁阻电机是一种电动机的类型,也被称为细分步进电机。

其工作原理基于磁阻变化引起的转子转动。

磁阻电机结构简单，体积小，重量轻，控制精度高，因此被广泛应用于各种精密控制系统中。

二、磁阻电机的工作原理1.磁阻电机的内部构造磁阻电机由定子和转子两部分组成。

定子由绕组和铁芯构成，绕组上通有定向电流，产生磁场。

转子是一个可旋转的磁性构件，在定子磁场的作用下，转子会受到偏置力和扭矩的作用，使其旋转。

2.磁阻电机的工作原理磁阻电机的工作原理基于磁阻的变化。

当绕组通电时，产生的磁场会改变磁路的阻抗。

转子随着磁场变化而调整其位置，以便在任何给定时间内最大限度地降低磁路的阻抗。

通过同步转子位置和改变绕组电流，可以实现电机的转动。

三、磁阻电机的反电动势1.反电动势的定义反电动势是指当磁阻电机运行时，绕组产生的电势，其方向与通电电流相反。

反电动势的大小与绕组电流以及磁场的变化速率成正比。

2.反电动势的产生机理磁阻电机的转子在磁场中运动时，磁阻的变化会导致绕组中的感应电动势的产生。

这个感应电动势与磁阻的变化速率成正比。

当绕组产生电动势时，电流会发生变化，以满足转子的运动需求，使得反电动势产生。

3.反电动势的作用反电动势是磁阻电机的重要参数，它直接影响电机的性能。

反电动势的大小与转子转速成正比，因此可以通过测量反电动势来确定电机的转速。

此外，反电动势还可以用于控制电机的转矩和定位精度。

四、影响反电动势的因素1.绕组电流大小反电动势的大小与绕组电流成正比。

通常来说，电流越大，反电动势越大，从而使得电机产生更大的转矩。

2.磁场的变化速率反电动势的大小与磁场的变化速率成正比。

当磁场的变化速率较大时，反电动势也较大，从而使得电机具有更高的转速。

3.磁路的设计磁路的设计直接影响磁场的强度和分布情况，进而影响反电动势的大小。

合理的磁路设计可以使得磁场的变化速率更大，从而增加反电动势的大小。

五、应用领域与发展前景磁阻电机由于其结构简单、体积小、重量轻以及控制精度高等优点，被广泛应用于各种精密控制系统中，如数控机床、纺织机械、机器人等。

开关磁阻电机的结构

开关磁阻电机的结构
一、开关磁阻电机简介
开关磁阻电机是一种无刷直流电机，通常是一两极电机，它的主要特点在于其简单的结构，运行可靠，维护方便，制造成本低廉，且功率调节功能较强，可以用于电动机的调速控制，因此在电动机控制中得到了广泛的应用。

二、开关磁阻电机结构
开关磁阻电机一般由电枢、电阻器、机座、定子绕组、调速控制装置及电路等部分组成。

（1）电枢：电枢由电枢支架、转子及定子绕组组成，电枢支架由铸铁、铸铝等材料制成，转子由转子能磁性材料和绕组组成，定子绕组由定子电感线圈组成，定子绕组的起动端和终止端分别接在电枢支架上。

（2）电阻器：电阻器是开关磁阻电机的重要部件，它是由电阻罩、电阻片、电阻螺母、电气螺母、绝缘片等组成的，电阻片的电阻可以通过更换不同的电阻片来实现对电机转速的调节。

（3）机座：机座主要由机座壳、机座座轴、机座底座、机座轴承、滤网等组成，机座壳用以固定电枢及支撑它，机座座轴用以将电机固定至机座底座上，机座轴承用以支撑电机转子，滤网主要用以防止灰尘进入电枢内部。

（4）调速控制装置及电路：调速控制装置由变阻器，控制电路、控制板等组成，它的主要功能是根据控制信号控制电阻片的位置，从
而改变电机的转速。

控制电路可以用小电压信号控制，或者用模拟量信号控制。

三、开关磁阻电机的作用
开关磁阻电机可以用于电动机的调速控制，用于调节电动机的转速和扭矩，以达到所需的转矩和转速要求，且具有可靠性高、调速灵敏、功率可调范围大等优点，因此被广泛应用于各类电动机的控制中。

开关磁阻电机

1.1开关磁阻电机开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor，SRM）是一种定子单边激励，定转子双凸极的磁阻式电动机，由于定子电流由变频电源供电，电动机必须在特定的连续的开关模式下工作，所以通常称为“开关磁阻电机”。

它是上世纪八十年代出现的一种新型无刷电机，具有结构简单、可控参数多、控制灵活、效率高等优点，使得其在电动车驱动系统、家用电器、先进制造、矿山机械、航空航天等领域得到了广泛应用。

目前，国内对开关磁阻电机的研究主要集中在控制算法研究、噪声和振动研究、损耗分析等方面。

国外对开关磁阻电机在高速燃油泵电机、高速发电机、高速起动/发电机等航空、航天方面的应用进行了大量研究，例如美国研制的250千瓦、222,24转/分航空开关磁阻起动/发电机的功率密度高达5.3kw /kg；法国研制了一台1千瓦、转轴采用复合材料的超高速运行的开关磁阻电机，其最高转速可达200,000转/分。

SRM是双凸极可变磁阻电动机，它的定子、转子的凸极均由普通硅钢片叠压而成。

转子既无绕组也无永磁体，定子极上绕有几种绕组，按相数和齿极数来分，开关磁阻电机有三相6/4、12/8或四相8/6、16/12等结构。

对于SR电机，转子磁场变化频率与转子齿数成正比，而转子损耗主要来自于转子磁场变化所产生磁滞损耗和涡流损耗。

电机的定、转子的极数有多种不同的搭配，相数越多，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。

目前应用较多的是四相（8/6）结构，见图1-1。

图中只画出了A相绕组及其供电电路。

图1-1 四相SR电动机结构图（其中的一相）SRM有如下优点：（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。

开关磁阻电机

CREATE TOGETHER
DOCS
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
开关磁阻电机的工作原理
SRM的工作原理
• 电磁感应原理：转子绕组切割磁力线产生感应电动势 • 磁阻变化原理：定子凸极与转子凸极相对位置变化导致磁阻变化 • 扭矩产生：磁阻变化产生电磁扭矩，驱动转子旋转
SRM的运转过程
• 启动阶段：电流通过定子绕组产生磁场，转子开始旋转 • 运行阶段：转子转速增加，磁阻变化减小，电流逐渐减小 • 停止阶段：转子停止旋转，磁阻变化消失，电流降至零
应用领域的拓展
• 新能源汽车：提高电动汽车性能，降低能耗 • 家用电器：提高家用电器性能，降低能耗 • 工业自动化：提高生产效率，降低能耗
技术水平的提升
• 高性能电机的研究与应用：提高电机性能 • 新型控制策略的研究与应用：提高控制精度和响应速度 • 高性能驱动电路的研究与应用：提高驱动效率和可靠性
开关磁阻电机的技术发展趋势
高性能材料的应用
• 高磁能永磁材料：提高电机磁能密度 • 高强度绝缘材料：提高电机绝缘性能 • 高导热材料：提高电机散热性能
高性能电机设计
• 优化磁路设计：提高电机效率和扭矩 • 优化绕组设计：降低铜损，提高效率 • 优化轴承设计：提高电机运行稳定性
开关磁阻电机的研究热点与挑战
研究热点
• 新型控制策略：提高控制精度和响应速度 • 高性能驱动电路：提高驱动效率和可靠性 • 高性能材料的研究与应用：提高电机性能
挑战
• 高效率与高性能的平衡：提高电机效率，同时保持高性能 • 控制策略的优化：实现精确控制，提高系统性能 • 制造工艺的改进：提高电机制造工艺水平，降低成本
开关磁阻电机的未来展望

开关磁阻电机1

开关磁阻电机1．发展简介开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor, SRM)最早可以追溯到1970年，英国Leeds大学步进电机研究小组首创一个开关磁阻电机雏形。

到1972年进一步对带半导体开关的小功率电动机(10w～1kw)进行了研究。

1975年有了实质性的进展，并一直发展到可以为50kw的电瓶汽车提供装置。

1980年在英国成立了开关磁阻电机驱动装置有限公司(SRD Ltd.)，专门进行SRD系统的研究、开发和设计。

1983年英国(SRD Ltd.)首先推出了SRD系列产品，该产品命名为OU LTON。

1984年TASC驱动系统公司也推出了他们的产品。

另外SRD Ltd. 研制了一种适用于有轨电车的驱动系统，到1986年已运行500km。

该产品的出现，在电气传动界引起不小的反响。

在很多性能指标上达到了出人意料的高水平，整个系统的综合性能价格指标达到或超过了工业中长期广泛应用的一些变速传动系统。

下表是当时对几种常用变速传动系统各项主要经济指标所作的比较。

美国、加拿大、南斯拉夫、埃及等国家也都开展了SRD系统的研制工作。

在国外的应用中，SRD一般用于牵引中，例如电瓶车和电动汽车。

同时高速性能是SRD的一个特长的方向。

据报道，美国为空间技术研制了一个25000r/min、90k W的高速SRD样机。

我国大约在1985年才开始对SRD系统进行研究。

SRD系统的研究已被列入我国中、小型电机“八五”、“九五”和“十五”科研规划项目。

华中科技大学开关磁阻电机课题组在“九五”项目中研制出使用SRD的纯电动轿车，在“十五”项目中将SRD应用到混合动力城市公交车，均取得了较好的运行效果。

纺织机械研究所将SRD应用于毛巾印花机、卷布机，煤矿牵引及电动车辆等，取得了显著的经济效益。

从上世纪90年代国际会议的上有关SRD系统的文章来看，对SRD系统的研究工作已经从论证它的优点、开发应用阶段进入到设计理论、优化设计研究阶段。

开关磁阻电机简介

开关磁阻电机简介
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。

主要有开关磁阻电机、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。

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）。

◆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。

开关磁阻电机(SRM)

开关磁阻电机一、产品概述作为一种新型调速驱动系统，开关磁阻电机以其结构简单、低成本、高效率、优良的调速性能和灵活的可控性，愈来愈得到人们的认可和应用。

目前已成功应用于在电动车用驱动系统、家用电器、工业应用、伺服系统、高速驱动、航空航天等众多领域中，成为交流电机调速系统、直流电机调速系统和无刷直流电机调速系统的强有力竞争者。

我公司生产的开关磁阻电机因其起动力矩大、起动电流小，可以频繁重载起动，无需其它的电源变压器，节能，维护简单，特别适用于矿井输送机、电牵引采煤机及中小型绞车等。

二、结构特点开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor,简称SRM) 是实现能量转换的部件, 它与传统的磁阻电动机相比，具有本质的区别。

在结构上，SRM采用双凸极形式，即定子、转子均为凸极式构造；定子线圈采用集中式而不是分布式绕组；加在定子绕组上的电压为不连续的矩形波而非连续的正弦波。

转子仅由硅钢片叠压而成，既无绕组也无永磁体，定子各极上绕有集中绕组。

三、性能特点1、系统效率高在其宽广的调速范围内．整体效率比其他调速系统高出至少10％，在低转速及非额定负载下高效率则更加明显。

2、调速范围宽，低速下可长期运转在零到最高转速的范围内均可带负荷长期运转，电机及控制器的温升均低于工作在额定负载时的温升。

3、高启动转矩，低启动电流启动转矩达到额定转矩的150％时．启动电流仅为额定电流的30％。

4、可频繁起停．及正反转切换可频繁起动和停止，频繁正反转切换。

在有制动单元及制动功率满足时间要求的情况下，起停及正反转切换可达每小时一千次以上。

5、三相输入电源缺相或控制器输出缺相不烧电机三相输入电源缺相，或者欠功率运行或者停机，不会烧毁电机和控制器。

6、过载能力强当负载短时远大于额定负载时，转速会下降，保持最大输出功率，不会出现过流现象。

当负载恢复正常时．转速恢复到设定转速。

7、功率器件控制错误不会引起短路上下桥臂功率器件和电机的绕组串联，不存在发生功率器件由于控制错误或干扰导致短路而烧毁的现象。

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特殊的电动机，它利用磁阻效应来实现转动。

相比于传统的电动机，开关磁阻电机具有结构简单、功率密度高、电源利用率高等优点。

开关磁阻电机的工作原理是通过改变电磁线圈的电流路径，从而改变转子上的磁阻效应。

电磁线圈由一系列电感器组成，每个电感器都有一个控制开关与之相连。

当电流通过电磁线圈时，电感器的控制开关会根据控制信号的变化开关状态。

开关磁阻电机的转子由多个磁阻杆组成，每个磁阻杆都有一个磁性材料制成，并具有交替的南北极性。

当电流通过电磁线圈时，根据控制开关的状态，某些磁阻杆会被磁化，而其他磁阻杆则被磁场排斥。

这个磁阻力的不对称使得转子开始旋转。

为了保持转子的连续旋转，开关磁阻电机需要不断地改变电流路径和控制开关的状态。

这通常通过电子控制单元（ECU）来实现，ECU会根据传感器的反馈信号来控制电流路径和控制
开关的状态。

总的来说，开关磁阻电机利用磁阻效应和控制开关来实现转动，通过不断地改变电流路径和控制开关的状态，使得磁阻力的不对称推动转子旋转。

这种电机具有结构简单、功率密度高等优点，广泛应用于汽车和家电等领域。

开关磁阻电机

更多的图片
第 6章
34
34
重庆理工大学
电气工程与自动化系
步进电动机
5 相步进电动机
PK系列： 5 相为 0.72°步距角的大转矩、低振动步进电动机。 2 相为 0.9°~ 1.8°步距角的大转矩、低振动步进电动机。更多的图片
第 6章
35
35
U1 V2 1 3 W2 4
1
U1 V2 W2
2
U1 V2 W2
4
2
3 2 U2 U1 W1
1 V1
W1
U2
V1
W1 U2
U1 V2
V1
6
V2
※步距角： θ = 15°
U1 W2 V2 W2
3
W2
W1 U2
V1
5
W1 U2
第 6章
V1
4
W1
V1
U2
30
30
重庆理工大学
电气工程与自动化系
步距角
θ=
360° zN
第 6章
3
3
重庆理工大学
电气工程与自动化系
磁阻同步电动机只存在电枢反应磁场，故又称为反应式同步电动机。
电磁功率和电磁转矩的最大值为：
第 6章
4
4
重庆理工大学
电气工程与自动化系
可以看出，电机Xd比Xq的数值愈大，则TMmax的数值也愈大。为了增大 Xd比Xq的比值，转子常采用如下图所示的钢片和非磁性材料（如铝、铜）相间镶嵌的结构，其中铝或铜部分可起到笼型绕组的作用使电机起动。在电机正常运行时，由于交轴磁路多次跨过非磁性区域，遇到的磁阻很大，对应的 Xq很小。磁阻电动机一般靠实心转子的感应涡流并借助于铝或铜所起笼型绕组的作用起动。当转子接近同步速时，借助凸极效应产生的磁阻转矩，转子会自动拉入同步。磁阻电动机转子上既无励磁绕组也没有集电环而使得结构简单，工作可靠，在控制系统、自动记录装置、电钟等需要保持恒速的场合获得了广泛的应用。

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。

开关磁阻电机发展综述

二、新型开关磁阻电机的改进技术
随着科技的发展，新型开关磁阻电机在传统的基础上进行了许多改进。以下是一些主要的技术发展：
1、磁性材料优化
新型开关磁阻电机采用了高磁导率、低损耗的磁性材料，如钕铁硼等，提高了电机的效率和功率密度。此外，通过对磁性材料的优化设计，可以更好地利用磁场，提高电机的扭矩输出。
开关磁阻电机的原理和结构
开关磁阻电机是一种利用磁场和电场转换原理实现电能和机械能转换的电机。其结构包括定子、转子和控制器三个部分。定子由硅钢片叠压而成，上面镶嵌有集中绕组，形成磁场。转子为非磁性材料制成，上面安装有多个永磁体，用于产生磁场。控制器通过调节电流的大小和方向，控制电机的转速和转向。
四、结论
新型开关磁阻电机在各个方面都有了显著的发展，无论是从材料、设计还是控制算法上，都为未来的应用提供了强有力的支持。随着各种新技术和新材料的出现，新型开关磁阻电机的发展前景将更加广阔。在未来，期待看到新型开关磁阻电机在更多领域中的应用和创新。
感谢观看
开关磁阻电机发展综述
目录
01 开关磁阻电机的原理和结构
03 参考内容
02
Hale Waihona Puke 开关磁阻电机的应用领域和性能特点
开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor，简称SRM）作为一种常见的电机类型，具有较高的实用价值和理论研究价值。本次演示将搜集到的文献资料进行归纳、整理及分析比较，逐一介绍开关磁阻电机的特点、研究现状及不足。
3、维护简单：由于结构简单，转子不需维护，因此维护成本较低。
4、可靠性高：由于没有复杂的控制系统和易损件，因此开关磁阻电机的可靠性较高。
4、可靠性高：由于没有复杂的控制系统和易损件，因此开关磁阻电机的可靠性较高。

开关磁阻电机原理

开关磁阻电机原理
开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor，SRM）是使用磁阻转矩产生的直接转矩
型交流电机。

它采用简单的结构，易于制造和维护，具有快速响应和高效率等优点，在工业、交通等领域有着广泛的应用。

开关磁阻电机的工作原理是通过转子和定子之间磁路的变化来产生电磁转矩。

该电机
的定子主要由多个齿形状的磁铁组成，它们相互分离，形成一系列平行的齿槽。

转子上不
带永磁体和绕组，与定子齿槽相对应形成齿空。

转子和定子之间没有电磁场，因此它可以
快速运动，具有快速响应的特点。

当电流加到定子绕组上时，绕组中的电流产生磁场，由于定子齿槽之间产生了差异的
电感量，因此当电流变化时定子齿槽之间的磁场也会发生变化，这就会在定子中产生一个
旋转磁场。

此时，由于转子上未带电势，所以转子会朝着磁场最小的齿空运动。

这样，由
于磁场变化，转子就会产生一个旋转转矩，从而使电机转动。

开关磁阻电机的控制方法主要是通过控制电流和位置来实现的。

控制电流可以通过改
变定子磁场来产生不同的转矩；位置控制则是通过传感器来探测电机的位置和速度，从而
实现对电机的控制。

在现代工业中，开关磁阻电机已经成为最受欢迎的电机类型之一。

它具有简单的结构、少量的部件、高效率、低成本、快速响应等优点，可以用于多种应用，例如：空调压缩机、切割机、泵、风机、电动汽车等。

同时，它还具有较好的低速性能、高扭矩和启动力矩等
特点，因此被广泛应用于可再生能源、工业自动化、交通等领域。

开关磁阻调速电动机(SRD)介绍

2、SRD是一种性能价格比非常优越的调速系统
SRD同几种工业常用的调速系统比较系统类型电磁调速直流电机交流变频比较项目系统系统系统成本 0.8 1.0 1.5 效率（％）： 77 76 75 额定转速 65 65 38 1/2 额定转速单位电机体积的功率 0.8 1.0 0.9 控制能力 0.3 1.0 0.5 控制单元复杂程度 0.2 1.0 1.8 可靠性 1.3 1.0 0.9 噪声（dB） 69 65 74
优点：工作可靠；成本低廉；转速调节快；
转速范围大，高效区宽；不使用稀土。
13

三、SRD的应用
3、机床：龙门刨床、电动螺旋压力机、液压泵站
优点：频繁起停和正反转；
14
快速的转速变化能力；
过载倍数大；
节电效果显著。

三、SRD的应用
4、风机泵类：空气压缩机、水泵、旋转喷射泵
二、SRD的结构与性能特点
5、极快的动态响应时间
主要特点
n (rpm)
2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 50 100 150 200 250
n (rpm)
2000
两种输入电输入220v--P=15压输入380v--P=10下的速度曲线对比 300 350 400
二、SRD的结构与性能特点
3、高起动转矩、低起动电流 ——150%TH时30%IH
适用于频繁起制动和正反转
8
特别适合重载起动和频繁起动的机械

二、SRD的结构与性能特点
4、四象限可逆调速——完全对称的特性
9
特别适合于车辆牵引、提升机、绞车等

开关磁阻电机参数

开关磁阻电机参数一、工作原理开关磁阻电机是一种通过改变磁阻来实现转子运动的电动机。

其基本结构由定子和转子组成。

定子上有一组线圈，通过电流激励形成磁场。

转子上有一组磁阻，其磁阻值可以根据控制信号进行改变。

当电流通入定子线圈时，定子磁场将转子磁阻吸引到某一位置，使转子转动。

通过改变磁阻的大小和位置，可以控制转子的转动速度和方向。

二、性能特点1. 高效率：开关磁阻电机具有较高的转换效率，能够将电能有效地转换为机械能。

2. 高精度：开关磁阻电机的运动精度较高，能够实现微小的位置和速度控制。

3. 高可靠性：开关磁阻电机结构简单，无刷子、无集电环等易损件，具有较长的使用寿命。

4. 低噪音：开关磁阻电机的运行噪音较低，适用于对噪音要求较高的场合。

5. 高扭矩密度：开关磁阻电机具有较高的扭矩密度，能够在较小的体积内输出较大的扭矩。

三、参数介绍1. 额定电压：开关磁阻电机工作所需的电压，通常为直流电压。

2. 额定电流：开关磁阻电机在额定工作条件下所需的电流。

3. 转速范围：开关磁阻电机的转速范围，可以根据不同的应用需求进行调整。

4. 转矩常数：开关磁阻电机在额定电流下输出的转矩与电流之间的比值。

5. 转矩-转速特性：开关磁阻电机的转矩与转速之间的关系，可以通过转矩-转速曲线来表示。

6. 功率因数：开关磁阻电机的功率因数是指实际功率与视在功率之间的比值，反映了电机的功率利用效率。

7. 效率：开关磁阻电机的效率是指输出功率与输入功率之间的比值，反映了电机的能量转换效率。

四、应用领域开关磁阻电机由于其特有的性能特点，在许多领域得到了广泛的应用。

1. 自动化设备：开关磁阻电机作为一种精密的位置和速度控制装置，广泛应用于自动化设备中，如数控机床、半导体设备等。

2. 机器人技术：开关磁阻电机在机器人技术中具有重要的应用价值，能够实现精确的运动控制，提高机器人的工作效率和精度。

3. 医疗设备：开关磁阻电机在医疗设备中的应用越来越广泛，如手术机器人、医疗影像设备等，可以提供精确的运动控制和定位功能。

开关磁阻电机

转子通常采用双凸极结构，没有绕组，也没有
永磁体
位置传感器用于检测转子的位置，为控制器提
供反馈信号
2
第2部分
开关磁阻电机的运行原理
开关磁阻电机的运行原理
1
开关磁阻电机的工作原理是基于磁阻最小原理，即磁通总是沿着磁阻最小的路径闭合
2
当定子绕组通电时，会吸引转子朝向磁阻最小
的方向转动
3
通过控制定子绕组的通电顺序和相序，可以控制转子的旋转方向和速度
它具有结构简单、运行可靠、效率高、控制灵活等优点，因此在工业、航空、交通等领域得到了广泛的应用
下面将介绍开关磁阻电机及其控制技术
1
第1部分
开关磁阻电机的基本结构
开关磁阻电机的基本结构
1
2
3
4
开关磁阻电机主要由定子、转子、位置传感器
等组成
定子由多个硅钢片叠成，以减小磁阻，并安装
有集中绕组
汇报人：XXXXX
日期：3部分
开关磁阻电机的控制技术
开关磁阻电机的控制技术
开关磁阻电机的控制技术主要包括电流控制和位置控制
开关磁阻电机的控制技术
电流控制
电流控制是开关磁阻电机控制的关键之一。它主要包括最大电流控制、最小电流控制和 PWM控制等方法。最大电流控制是通过控制相电流的最大值来限制电机的输出转矩，最小电流控制是通过控制相电流的最小值来限制电机的铜耗。PWM控制则通过调节脉冲宽度来控制相电流的平均值，以达到调速的目的
优点
结构简单：开关磁阻电机结构简单，维护方便，可靠性高
效率高：由于开关磁阻电机采用磁阻最小原理，因此其效率比传统电动机更高
调速性能好：通过控制电流和位置，开关磁阻电机的调速性能好，适用于各种不同的应用场景

《开关磁阻电机》课件

THANKS
感谢观看
开关磁阻电机由定子和转子组成，定子上安装有多个相位的绕组，转子上无绕组和永磁体。当电流通过定子绕组时，产生磁场，转子在磁场的吸引和排斥力作用下旋转。
结构与特点
结构
开关磁阻电机由定子、转子、位置检测器和控制器组成。定子上有多个相位的绕组，转子为凸极结构。
特点
开关磁阻电机具有结构简单、可靠性高、调速范围宽、效率高、成本低等优点。
总结词
设计实例、效果
详细描述
以某型号的开关磁阻电机为例，通过采用先进的材料和结构设计，以及优化的控制策略，实现了电机的高效能、低噪音和长寿命。具体效果包括提高了电机的输出扭矩，降低
了温升，增强了电机的抗过载能力等。
04
开关磁阻电机的控制技术
控制策略与算法
策略分类
介绍开关磁阻电机的控制策略，如角度控制、电流斩波控制、电压控制等，并解释其工作原理和应用场景。
05
开关磁阻电机的应用与发展趋势
应用现状与案例分析
应用领域
开关磁阻电机在工业、汽车、家电等领域得到广泛应用，如电动工具、电动车、洗衣机等。
案例分析
介绍几个典型的开关磁阻电机应用案例，如电动汽车的驱动系统、家用空调的压缩机等
，分析其性能优势和经济效益。
技术难题与挑战
要点一
技术难题
开关磁阻电机在运行过程中存在转矩波动、噪声等问题，需要采取措施进行优化和控制。
应用领域
化
开关磁阻电机适用于各种工业自动化设备，如输送带、压缩机、泵等。
电动车
开关磁阻电机作为电动车的驱动电机，具有高效、可靠、成本低等优点。
家电
开关磁阻电机也广泛应用于家电领域，如洗衣机、空调等。

开关磁阻电机的基本了解

开关磁阻电机的基本学习内容1 开关磁阻电机的基本原理以及结构开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor ，简称SRM) 定转子为双凸极结构，铁心均由普通硅钢片叠压而成，其定子极上有集中绕组，径向相对的两个绕组串联构成一相，转子非永磁体，其上也无绕组[1,3]。

SRM 的定转子极数必须满足如下约束关系：s r s N =2km N = N + 2k(1-1)其中，Ns ，Nr 分别为电机定、转子数；m 为电机相数值减1；k 为一常数。

以下图1-1所示一个典型四相8/6极SRM 为例，相数为4，因而m=3，取k=1，则Ns=6，Nr=8。

m 及k 值越高，越利于高控制性能控制，但相应成本越高，结构越复杂。

目前技术较为成熟，发展较为迅速的产品多为三、四相SRM [2]。

图1-1即为一典型四相8/6结构的SRM电机本体及其不对称功率变换器主电路的示意图（图1-1在末尾手画）。

为表述清晰，图中仅画出不对称半桥电路的一相，其他各相均与该相相同，并省略了相应的驱动及检测电路。

完整的开关磁阻电机调速系统（Switched Reluctance Motor Drive，简称SRD）则由SRM、功率变换器、控制器、位置检测器等四大部分组成，如下图1-2示。

SRM可以认为是同步电机的一个分支，它运行时遵循磁阻最小原理，同步进电机较为类似[2,30]。

其具体运行原理如下：首先要保证励磁相的定子凸极和最近的转子凹极中心线不重合，也即初始位移不能位于磁阻最小位置。

通以交流电后，经过一个整流桥变为直流电源，当开关S1和S2开通时，AA’相通电励磁，产生一个磁拉力。

在该电磁力的轴向分量作用下，产生电磁转矩，凸极转子铁心趋向于旋转到定转子极轴线B-B’与A-A’重合的位置；而电磁力的径向力分量则造成定子的“变形”，这也是产生转矩脉动和电机噪声的根本原因之一。

在该过程中电机吸收电能。

关断S1和S2，开通BB’相，此时AA’相经续流二极管VD1、VD2将电能回馈给电源，同时BB’相趋向运行到定转子极轴线C-C’与B-B’重合的位置。

开关磁阻电机大学课件

阻电机在低速时仍能保持较大的转矩输出，适合于需要重载启动和过载保护的应用场景；此外，其控制电路简单可靠，可在恶劣环境下工作，适用于各种需要高性能、高可靠性的应用场景。
02
开关磁阻电机的结构与组成
定子结构
1 3
定子铁芯
由硅钢片叠压而成，是产生磁场的关键部分。
定子绕组
电流斩波控制
总结词
电流斩波控制是一种控制开关磁阻电机电流的方法，通过设定电流的上限和下限，当电流超过上限时，控制器会降低电压以减小电流；当电流低于下限时，控制器会增加电压以增加电流。
VS
详细描述
在电流斩波控制策略中，控制器实时监测开关磁阻电机的电流，当电流超过设定的上限时，控制器会降低电机相电压，以减小电机电流；当电流低于设定的下限时，控制器会逐渐增加电机相电压，以增加电机电流。通过这种方式，可以有效地限制电机电流，防止过流对电机造成损坏。
传感器
用于检测转子的位置和速度，以便控制器精确控制电机的运行。
保护电路
用于保护电机和控制器的安全，防止过电流、过电压等异常情况。
03
开关磁阻电机的控制策略
角度控制
总结词
角度控制是一种精确控制开关磁阻电机转子位置的方法，通过检测转子的位置并调整开通角和关断角来控制电机的转动。
详细描述
在角度控制策略中，控制器实时检测开关磁阻电机的转子位置，并根据转子的位置来精确控制电机的开通角和关断角。通过调整开通角和关断角，可以精确地控制电机的转动，从而实现高精度的位置和速度控制。
06
开关磁阻电机的前景与展望
技术发展趋势
高效能化
随着新材料、新工艺的应用，开关磁阻电机的效率将进一步提高，降低能耗。

开关磁阻电机

开关磁阻电机开关磁阻电机是一种新型的直线电机，具有结构简单、高效节能、位移稳定等优点。

该电机采用开关磁阻原理，在交变磁场中实现直线运动，是一种不能超越的电源开关形式。

它不需要嵌入任何磁铁、不需要进行感应和发电操作、能够满足高精度和高强度的应用，适用于机器人、机床、广告、家庭电器、测量、组装、定位、人机交互设备等领域。

开关磁阻电机的工作原理是运用了开关磁阻原理中的开关效应，将电流通过电流传感器控制，使电机运行，可以按照规定的磁场幅度产生直线运动。

此外，开关磁阻电机原是替代低效率的定子型电机的一种创新电机，其结构如图所示。

图1 开关磁阻电机简化结构图1.反铁心铁心2.励磁线圈3.开关导电片组4.插口5.定位销6.支架开关磁阻电机的关键部分是开关导电片组，通过控制导电片组的运动状态可以实现电机的正反转以及加减速。

在电流改变方向时导电片组会改变方向，使电机向反方向运转。

同时导电片组的数目、形状和位置决定了电机的输出力矩，因此导电片组的设计至关重要。

另外，开关磁阻电机的励磁线圈由交流电源提供电流，产生交变磁场，导致导电片组在上下移动时受到的磁力方向不同，从而产生直线运动。

这种电机运用了开关磁阻原理中的非线性效应，使能量转化的效率相对较高，能够减少功耗和低噪音运行。

在实际应用中，开关磁阻电机需要进行合理的选择和设计。

选择时，应考虑电机的功率、扭矩和转速等指标，结合具体应用场合，选择适合的电机型号。

对于设计而言，需要考虑导电片组的形状和数量，以及励磁线圈的电压和频率等因素，以确保电机的性能和稳定性。

总之，开关磁阻电机在结构简单、高效节能、位移稳定等方面具有突出的优点，在广泛的应用领域具有广阔的前景。

随着未来科技的进步，开关磁阻电机将逐渐替代传统定子型电机，成为一种新型的高效能源转换设备。