开关磁阻电机研究的背景及意义
开关磁阻电机简介
开关磁阻电机简介
随着社会经济的发展，电力消费需求加大，能源形势日趋紧张，环境压力十分严重。
2008年我国的GDP仅占世界的5%，而耗电量占世界的11%，每年有2.5个三峡发电量被白白浪费。
据统计，我国发电量的60%用于电动机，可以说电动机是用电大户，也是节能潜力最大的领域之一。
国内近年来有相当数量的高校、科研院所和企业投入到开关磁阻电动机技术的研发，取得了一定的成果，并已在纺织、矿山、冶金、石油等行业陆续得到应用。
在不同工况下，节电率达10-60%，正越来越显现出它在调速性能和节能方面的优势。
2005年10月28日，国家发改委、科技部、国家环保总局联合发布《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术》，第65号公告确将开关
磁阻电动机调速系统作为国家鼓励发展的技术。
本系列电动机作为传动机械、矿山机械、电动汽车、家用电气，交流牵引的动力元件、广泛应用于纺织、矿山、建材、冶金、石油等各个领域。
成果的创造性和先进性在于：效率高、节能效果好；起动转矩大，特别适合于需要重载起动和负载变化明显并且频繁的场合；调整范围广；可频繁正、反转，起动和停止，非常适合于龙门刨床、可逆轧机、油田抽油机等场合；起动电流小，避免了对电网的冲击；功率因数高，无需加装无功补偿装置；结构简单、坚固、成本低，能适应恶劣、高温、强振动环境，工作可靠；缺相与过负载仍可工作；可实现四象限运行。
市场推广前景广阔，适应客户对高效节能电机产品的需求，对用户的节能降耗有明显的作用，并且能满足欧美市场高效率产品的出口要求，市场前景良好。
控制电机：开关磁阻电机
题目：开关磁阻电机开关磁阻电机学习《特种电机及其控制》这门课程，这要介绍了无刷直流电机及其控制、开关磁阻电机及其控制系统、步进电机及其控制，其中我最感兴趣的开关磁阻电机。
下面我将对我所了解的开关磁阻电机做一总结。
一、发展背景开关磁阻电机是80年代初随着电力电子、微电脑和控制技术的猛烈发展而发展起来的一种新型调速驱动系统，具有结构简单、运行可靠及效率高等突出优点，成为直流电机调速系统、交流电机调速系统和无刷直流电机调速系统强有力的竞争者，引起各国学者和企业界的广泛关注，目前开关磁阻电机已开始应用于工业、航空业和家用电器等各个领域。
开关磁阻电机的基本概念可追溯到19世纪40年代，1842年，英国的Aberdeen和Dafidson用两个U型电磁铁制造了由蓄电池供电的机车电动机。
20世纪60年代，大功率晶闸管的出现为SR电机的研究发展提供了重要的物质条件。
1967年，英国的Leeds大学开始对SR电机进行深入研究；直到1970年左右，研究结果表明：SR电机可以在单相电流下四象限运行，功率变换器无论是用晶体管还是用普通晶闸管，所需开关数都是最少的；电动机成本也明显低于同容量的感应电动机。
20年代70年代初，美国福特公司研制出最早开关磁阻电机的调速系统，其结构为轴向气隙电动机，具有电动机和发电机运行状态和较宽范围调速的能力，适合于蓄电池供电的电动车辆的转动。
1980年Leeds大学的Lawrenson教授及其同事总结出了自己的研究成果，发表了题为“Variable--Speed Switched Reluctance Motors”的论文，系统阐述了开关磁阻电机的基本原理与设计特点，并得出了新型磁阻电机的单位出力可以与交流感应电机相媲美甚至还略占优势的结论。
1983年英国TASC公司推出了Oulton系列通用SRD调速产品，问世不久便受到了各国电气传动界的广泛重视。
从1984年开始，我国许多单位先后开展了SRD研究，在借鉴国外经验的基础上，我国SR电机的研究发展很快。
对于开关磁阻电机的认识
对于开关磁阻电机的认识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，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。
SRM的定、转子均为凸极齿槽结构，定子和转子铁芯由硅钢片迭压而成，所以SRM具有结构简单坚固，控制性能良好以及效率高等优良特性，因此，开关磁阻电动机调速系统，虽然发展时间较短，但已经成为交流变频调速、无刷直流电机系统的有力竞争者。
由于转子上无绕组，也不加永久磁铁，定子上有集中绕组，所以SRD还具有独特的故障运行能力，高速及高温下运行能力优良，因此，特别适合恶劣的工作环境，如井下采煤机。
SRM是一种典型的机电一体化电机，其控制非常灵活，很容易实现四象限运行。
SRM是SRD的执行元件，其结构和工作原理与传统的交直流电机有着根本的区别。
转子既无绕组也无永磁体，定子极上绕有集中绕组。
SRM可以设计成多种不同相数结构，且定、转子的极数有多种不同的搭配。
SRM的运行遵循“磁阻最小原理”，即磁通总要沿着磁阻最小的路径闭合，而具有一定形状的铁心在移动到最小磁阻位置时，必使自己的主轴线与磁场的轴线重合。
当定子A-A’极励磁时，所产生的磁力则力图使转子旋转到转子极轴线3-3’与定子极轴线A-A’重合的位置，并使A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A→B→C→D相绕组通电，转子即会逆着励磁顺序以逆时针方向连续旋转。
反之，若依次给C→B→A→D相通电，则电动机就会沿顺时针方向转动。
可见，SRM的转向与相绕组的电流方向无关，而仅取决于相绕组通电的顺序。
另外，从图1-2可以看出，当主开关器件S 、S 导通时，A相绕组从直流电源吸收电能，而当S 、S 关断时，绕组电流经续流二极管D 、D 继续流通，并回馈给电源开关磁阻电动机驱动系统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。
开关磁阻电机驱动系统产业化项目建议书
开关磁阻电机驱动系统产业化项目建议书一、项目背景及目标1、项目背景：介绍开关磁阻电机驱动系统的优势，包括结构简单、可靠性高、效率优异等，以及在工业和电动车等领域的应用前景。
开关磁阻电机驱动系统是一种新型的电机驱动技术，具有结构简单、可靠性高、效率优异等优点，被广泛应用于工业和电动车等领域。
随着能源的不断紧缺和环保意识的不断提高，开关磁阻电机驱动系统的应用前景越来越广阔。
开关磁阻电机驱动系统的结构简单，主要由定子、转子、控制器等组成。
其工作原理是基于磁阻最小原理，通过控制定子和转子之间的相对位置，使磁路中的磁阻最小，从而产生强大的转矩。
由于其结构简单，制造和维护成本低，开关磁阻电机驱动系统在工业领域得到了广泛应用。
此外，开关磁阻电机驱动系统的可靠性高，不容易损坏，使用寿命长。
其转子采用非铁磁材料，不会出现因高温而失效的情况。
同时，其控制系统采用数字控制技术，可以精确地控制电机的转速和转矩，保证了系统的稳定性和可靠性。
最重要的是，开关磁阻电机驱动系统的效率优异，能够有效地节约能源。
其转子采用低损耗材料，减少了转子上的能量损失。
其控制系统采用了最优化的控制策略，进一步提高了系统的效率。
在工业和电动车等领域，开关磁阻电机驱动系统的应用前景非常广阔。
在工业领域，开关磁阻电机驱动系统可以用于各种机床、纺织机械、石油化工等领域，提高生产效率和节约能源。
在电动车领域，开关磁阻电机驱动系统可以用于各种电动汽车、混合动力汽车等领域，提高车辆的能效和续航里程。
2、项目目标：明确项目的总体目标，如提高开关磁阻电机驱动系统的生产能力、优化产品设计、降低成本、提高市场占有率等。
开关磁阻电机驱动系统产业化项目的总体目标主要包括以下几个方面：首先，提高生产能力。
通过优化生产流程和扩大生产规模，实现年产量大幅增长，满足市场需求。
预计在未来三年内，将生产能力提高三倍，达到每年10000套开关磁阻电机驱动系统的目标。
其次，优化产品设计。
开关磁阻电机原理和应用
开关践俎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、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，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10VC5MW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战铁。
♦电机转子无永磁体.允许较高的.由干绕组均在定子上.电机容易冷却。
效率奇・损耗小。
♦转矩方向与电流方向无关.只需单方相绕组电流•毎相一个功率开关•功率电路简单町扱♦转子上没有电刷结沟坚固.适用干高速驰动。
♦转子的转动惯扯小.有牧高转矩惯煲比.♦调速范m.控制灵活・易于实现备种再生制动能力。
♦并具频繁启动（1000 ；v小时）•正向反向运转的特殊场合使用・♦且启动电流小•启动转矩人•低逮时更为突出。
♦电机的绕组电流方向为单方向.电力控制电路简单・具有较烏的经济性和吋維性。
♦对通过机和电的统一协调设汁满足备种特殊使用要求。
缺点其工作原理决定了.如果需要开关磁阻电机运行程定对維.必须使电机与控制配合的很好。
因其要使用位HL传感器・增加了结沟災杂性，降低了可靠性。
对干电机本身而肓.转矩馱动大是其固有的缺点：在电机远离设计点的时候.转矩脉动人仝体现的更加明協。
如果单纯使用电流斩波或最优导通角控制方法.对其转矩脉动的改售不是很人.需耍加入更加如朵的貳法。
另外.运行时噪音和撮动较人.非线形性强也足开关險阻电机需耍解决的何題。
电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究
电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究近年来，电动摩托车已经成为人们出行的主要交通工具。
电动摩托车具有节能环保、结构简洁、操作方便等优点，受到了广大消费者的青睐。
与传统的内燃机摩托车相比，电动摩托车更加便捷、安全、环保，使用成本也低得多。
电动摩托车的操控是由电机控制系统自动实现的，而这种电机控制系统则依赖于开关磁阻电机。
开关磁阻电机是一种新型的可控制电动机，其安装结构简单，可以有效地减小电机的体积和重量，并且使用简单，维护方便，适用于电动摩托车的控制。
开关磁阻电机的控制策略具有多种，通过对开关磁阻电机的合理控制，可以满足电动摩托车高效率、节能的运行要求，保证摩托车的安全运行。
首先，开关磁阻电机的控制策略要求能够有效提高电机的转速。
转速是电动摩托车最重要的参数，能够影响其运行效率，调整电机的转速可以通过改变电机的电流利用率，从而使电机达到更安全、节能的状态，也可以使电机达到更高的转速，从而提高电动摩托车的运行效率。
其次，开关磁阻电机的控制策略要求能够改善电机的功率利用率。
电动摩托车的电机的功率利用率是决定车辆的运行效率的关键，电机的功率利用率可以通过控制电流，改善电机的功率特性，从而达到更高的功率利用率，从而得到更高的运行效率。
最后，开关磁阻电机的控制策略要求能够有效抑制发动机功率下降。
随着电动摩托车使用时间的延长，电机的功率会随着使用次数的增加而逐渐下降，而这种下降会降低电动摩托车的运行效率，因此，开关磁阻电机的控制策略必须要能够有效地抑制电机的功率的下降，从而达到高效、节能的运营效果。
通过研究，可以发现，开关磁阻电机的控制策略可以有效地改善电动摩托车的运行性能，使其更加安全、节能。
因此，在实际应用中，应根据电动摩托车的特性，合理选择开关磁阻电机的控制策略，从而实现高效、节能的运行性能。
在未来，电动摩托车的发展将会进一步加快，开关磁阻电机的控制策略也将会变得更加成熟，从而为电动摩托车的更安全、节能的运行提供有力的保障。
开关磁阻电机研究的背景及意义
开关磁阻电机研究的背景及意义一、项目目的与意义开关磁阻电机设计及其在矿山机械中的应用研究项目属于《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》中工业节能（机电产品节能）、基础件和通用部件的重点支持领域，同时符合《湖南省加快培育和发展战略性新兴产业总体规划纲要》高效节能制造产业中节能电机重点发展领域。
开关磁阻电动机(SRD)调速系统是基于计算机和电力电子技术的控制器及开关磁阻电动机的新型调速系统，由开关磁阻电动机与微机智能控制器两个部分组成。
开关磁阻电动机调速系统的突出特点是效率高、节能效果好、调速范围广、无启动冲击电流、启动转矩大、控制灵活，此外还具有结构简单、坚固可靠、成本低等优点。
除可以取代已有的电气传动调速系统(如直流调速系统、变频调速系统)外，开关磁阻电动机调速系统还十分适用于矿山井下机电设备需要重载启动、频繁启动、正反转、长期低速运行的应用场合，如无极绳牵引车、电牵引采煤机、刮板输送机等。
据有关资料统计，我国煤矿辅助运输职员约占井下职工总数的1/3，且矿井每采百万吨煤需要1200 ~ 1500名职工从事辅助运输，用工量是发达国家的7 ~ 10倍。
其主要原因就是我国煤矿辅助运输系统落后，效率太低，大多数煤矿的辅助运输系统仍然是小绞车、小蓄电池机车等多段分散落后的传统方式，严重影响矿井生产效率和煤矿安全生产。
随着当前大中型矿井的建设，矿井辅助运输设计与选型是矿井建设的重要课题之一，提高矿井辅助运输的装备水平对确保矿井生产产量进步具有极其深远的意义。
目前，我国矿用机械交流电动机采用较多的调速方式主要有交流变频调速和开关磁阻电动机调速。
交流变频技术硬件成本较高、控制电路复杂且不宜进行维护和维修，特别是国内的公司现在还未能很好地掌握变频器核心技术，产品基本上依靠国外进口，不能针对矿井特殊的应用条件将变频器加以改进和设计，较难适应矿用要求。
开关磁阻电动机调速系统作为后起之秀，具有伺服系统的高性能和普通调速系统的价格，性价比非常高，这是交流变频调速系统根本无法比拟的，SRD和变频调速的综合效率比较如下表：表1 SRD和变频调速的综合效率比较转速/ r·min-1调速类型不同转矩负载率下的效率30% 60% 100%300SRD变频调速66.3%52.2%68.8%60.6%76.3%71.9%600SRD变频调速83.6%75.0%86.1%83.1%86.7%82.4%1000SRD变频调速83.4%77.0%87.5%86.0%90.0%85.9%1500SRD变频调速85.6%75.0%89.7%85.9%89.0%87.3%开关磁阻电机调速系统作为我国节能电机领域中重点推广的发展技术，还关系着我国民族产业的兴旺发展。
新型永磁开关磁链起发电机的研究的开题报告
新型永磁开关磁链起发电机的研究的开题报告
一、选题背景
永磁材料具有特殊的磁性能，其作为发电机的转子材料已经被广泛应用。
目前的永磁磁链起发电机大多采用的是传统机械式开关，存在能量损耗、寿命短等问题。
因此，利用新型永磁开关作为转子切断电路的解决方案成为研究热点。
二、研究目的
本文旨在研究新型永磁开关磁链起发电机，探究永磁开关的工作原理和优势，并设计并制作一台新型永磁开关磁链起发电机，通过实验验证其性能。
三、研究方法和步骤
1.收集和阅读相关文献，深入了解永磁开关的工作原理和应用情况。
2.设计新型永磁开关磁链起发电机的电路和结构，包括永磁开关的选型和安装方式等。
3.基于已有传统机械式开关永磁磁链起发电机的电路和结构，结合新型永磁开关磁链起发电机的特点进行比较，分析优缺点。
4.制作新型永磁开关磁链起发电机的实验样机。
5.进行实验验证，测试新型永磁开关磁链起发电机的性能，包括输出功率、能量损耗、寿命等。
四、预期结果及意义
本研究将设计并制作一台新型永磁开关磁链起发电机，通过实验验证其性能。
预期结果为，新型永磁开关磁链起发电机相较传统机械式开关永磁磁链起发电机的能量损耗更小，寿命更长。
在实际应用中，新型永磁开关磁链起发电机将具有更高的可靠性和经济性，可促进永磁磁链起发电机的推广应用。
开关磁阻电机行业剖析分析
开关磁阻电机行业剖析分析一、开关磁阻电机及其应用近年来，一种新型电机----开关磁阻电机（SRD）逐渐走进了市场，该电机有着有别于其他电机的优势和特点，因此逐渐成为市场未来发展的主要方向，目前已成功地应用于电动车驱动、通用工业、家用电器和纺织机械等各个领域。
1、电动车应用开关磁阻电机最初的应用领域就是电动车，这也是开关磁阻电机最主要的应用领域。
目前电动摩托车和电动自行车的驱动电机主要有永磁无刷及永磁有刷两种，然而开关磁阻电机驱动系统的电机结构紧凑牢固，适合于高速运行，并且驱动电路简单成本低、性能可靠，在宽广的转速范围内效率都比较高，而且可以方便地实现四象限控制，这些特点使SRD开关磁阻电机驱动系统很适合电动车辆的各种工况下运行，相比目前主要使用的两种电机具有其独特的优势，是电动车辆中极具有潜力的机种。
2、纺织工业应用近十多年来我国纺织机械行业的机电一体化水平有了较明显的提高，在新型纺织机械上普遍采用了机电一体化技术。
棉纺织设备较有代表性的机电一体化产品无梭织机的主传动技术也有了新的突破：采用开关磁阻电机作为无梭织机的主传动，相比于使用其他电机系统，开关磁阻电机系统带来许多好处，减少传动齿轮、不用皮带和皮带盘，不用电磁离合器和刹车盘，不用寻纬电机，节能10%等优点，国内已有开关磁阻电机和驱动器的产品（北京中纺锐力机电有限公司），目前还在与无梭织机主机厂合作，共同开发应用技术，希望能尽快取得成功，填补国内空白。
3、焦炭工业应用相比于其他电机，开关磁阻电机起动力矩大、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。
90年代英国已研制成功300kW的开关磁阻电机，用于刮板输送机，效果很好。
我国已研制成功110kW的开关磁阻电机用于矸石山绞车、132kW的开关磁阻电机用于带式输送机拖动，良好的起动和调速性能受到工人们的欢迎。
我国还将开关磁阻电机用于电牵引采煤机牵引，运行试验表明新型采煤机性能良好。
开关磁阻电机用途
开关磁阻电机用途
开关磁阻电机是一种新型的电机，其用途非常广泛。
它可以在家用电器、工业设备、汽车和航空航天领域等多个领域中得到应用。
首先，开关磁阻电机在家用电器中有着重要的作用。
比如在洗衣机中，开关磁阻电机可以提供强大的动力和稳定的转速，从而确保洗衣机的洗涤效果和使用寿命。
在吸尘器中，开关磁阻电机的高效能和节能特性可以提高吸尘器的性能，并降低能源消耗。
此外，开关磁阻电机还可以用于制冷设备、厨房小家电等各种家用电器中，为人们的生活提供便利。
其次，开关磁阻电机在工业设备中也有着广泛的应用。
比如在机床、起重设备、输送设备等各种设备中，开关磁阻电机可以提供可靠的动力输出，并且具有较高的效率和稳定性，从而提高了设备的生产效率和质量。
在工业自动化领域，开关磁阻电机还可以用于各种自动化生产线和机器人系统中，为工业生产提供了强大的动力支持。
此外，开关磁阻电机还广泛应用于汽车和航空航天领域。
在汽车中，开关磁阻电机被用于动力传动系统、制动系统、转向系统等多个部位，为汽车提供了高效的动力输出和精准的控制能力。
在航空航天领域，开关磁阻电机被应用于飞机的发动机、飞行控制系统等多个部位，为飞机的安全飞行提供了关键的支持。
总之，开关磁阻电机具有广泛的应用前景，它在家用电器、工业设备、汽车和航空航天领域中都有着重要的作用。
随着科技的不断发展和进步，相信开关磁阻电机会在更多领域中得到应用，并为人们的生活和工作带来更多的便利和效益。
开关磁阻电机的前景
开关磁阻电机的前景悬赏分：0 |解决时间：2007-12-15 19:49 |提问者：ltom666|检举我想以后从事电机设计方面的工作，开关磁阻电机是特种电机的一种，我想知道他的发展前景，以及国内形势，希望哪位大虾赐教！谢谢！最佳答案一、开关磁阻电机发展简介开关磁阻电机是80年代初随着电力电子、微电脑和控制技术的迅猛发展而发展起来的一种新型调速驱动系统，具有结构简单、运行可靠及效率高等突出特点，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的竞争者，引起各国学者和企业界的广泛关注。
跨国电机公司Emerson电气公司还将开关磁阻电机视为其下世纪调速驱动系统的新的技术、经济增长点。
目前开关磁阻电机已广泛或开始应用于工业、航空业和家用电器等各个领域。
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（Switched Reluctance Motor, SRM）雏形，这是关于开关磁阻电机最早的研究。
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。
到了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OULTON。
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。
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。
开关磁阻电机论文
开关磁阻电机论文电气1284班12号齐治平1.概论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。
2.运行特性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。
开关磁阻电动机
开关磁阻电动机一、开关磁阻电机研究背景及实际意义随着社会经济的发展，电力需求日益增大，能源形势日趋紧张，环境恶化十分严重，据统计我国发电量的60%用于电动机，可以说用电大户是电动机，也是节能降耗潜力最大的区域之一，国内近年来有许多高校、科研院所和企业投入到开关磁阻电机技术的研发，取得了一定成果，并在纺织、冶金、矿山、石油等行业陆续得到应用，在不同工况下节电率达10-60%，正越来越呈现出它在调速性能和节能方面的优势。
目前我国机械交流电动机采用较多的调速方式主要有交流变频调速和开关磁阻电机调速。
交流变频技术硬件成本高，控制电路复杂且不易进行维护和维修，特别是国内的公司还未能很好掌握变频核心技术，产品基本上依赖国外进口，SRD和变频调速的综合效率比较如下表开关磁阻电机驱动系统作为我国节能电机领域中重点推广的发展技术，还关系着民族产业的兴旺发展，SRD能在很宽的调速范围内保持高效率，是典型高效节能产品，开关磁阻电机应用前景广阔而且节能潜力巨大，对我国国民经济的发展具有深远的意义。
二、开关磁阻电机结构和工作原理开关磁阻电机的定子和转子都是凸极结构，即双凸极结构，转子、定子极数不相等，转子和定子铁芯由导磁良好的硅钢片压制而成，转子铁芯无绕组，定子凸极上有集中绕组。
与普通电机一样，转子、定子之间有很小的气隙，转子可以在定子内自由旋转，开关磁阻电机根据转子、定子极数不同可以有多种不同相数的结构，比如定子有6个极，转子有4个极，6/4结构三相开关磁阻电机，如图1所示。
图中，定子径向相对的两绕组串联成一相，比如AX相、BY相、CZ相，转子径向的凸极构成一组。
由于定子极数与转子极数不相等，所以定子极距和转子的极距不相等，当任意相定子凸极中心线与转子凸极中心线重合时，另外一组转子凸极中性线与定子其他相凸极中性线错开。
如图2所示6/4结构开关磁阻电机运转截面图，当A相接通电源产生磁通，利用磁阻最小原理，也就是磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，此时由于A相绕组对应的定子凸极中性线与转子凸极中性线不重合，磁阻不是最小，磁场就会产生拉力，牵引最近的转子凸极转到磁阻最小的位置，如图2转子逆时针转动10°、20°，直到转子凸极转到30°与A相绕组对应的定子凸极重合为止，此时磁阻最小。
开关磁阻电机
2.1.5 SRD发展概况
7.5 kW 、1500 r/min几种调速系统性能比较
2.1.6 SRD的应用与研究动向
开关磁阻电动机（Switched Reluctance Drive ：SRD） 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。
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利用永磁体辅助起动的单相SR电动机
PM
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开关磁阻电机的优缺点
磁阻电动机是利用磁阻最小原理，也就是磁通总是沿磁阻最小的路径闭合， 利用磁引力拉动转子旋转。
下面通过图示来说明转子的工作原理，下面是磁阻电动机的正视图，定子六 个齿极上绕有线圈，径向相对的两个线圈是连接在一起的，组成一“相”， 该电机有3相，结合定子与转子的极数就称该电机为三相6 / 4结构。在下图 标注的A、B、C相线圈仅为后面分析磁路带来方便，并不是连接三相交流电。
为了使转子继续转动，在转子转到30度前已切断A相电源在30度接通B相电源， 磁通从最近的转子齿极通过转子铁芯，见下左图，于是转子继续转动。中间 图是转子转到40度的图，右面图是转到50度的图，磁力一直牵引转子转到60 度为止。
在转子转到60度前切断B相电源在60度时接通C相电源，磁通从最近的转子 齿极通过转子铁芯，见下左图。转子继续转动，中间图是转子转到70度的 图，右面图是转到80度的图，磁力一直牵引转子转到90度为止。
开关磁阻电机调查报告-兖矿集团技术中心
开关磁阻电动机在井下绞车上的应用与研究调查报告兖州煤业公司兴隆庄煤矿兖矿集团机电设备制造厂前言开关磁阻电动机（SR）是20世纪80年代迅猛发展起来的一种新型调速电动机驱动系统。
它的结构极其简单坚固，调速范围宽，调速性能优异，而且在整个调速范围内都具有较高的效率，系统可靠性能高，是各国研究和开发的热点之一。
开关磁阻电动机产品已经广泛或开始应用于电动机车驱动、家用电器、通用工业、航空工业和伺服系统等各个领域，覆盖功率范围10W~5MW的各种高低速驱动系统，呈现强大的市场潜力。
我国近一两年在纺织、冶金、机械、矿山、运输、石油等行业开始应用。
随着现代计算机控制技术的发展，交流调速系统性能越来越高，在工业领域里交流调速系统正在逐步取代直流调速系统。
开关磁阻电动机调速系统作为交流调速系统的后起之秀，具有亚伺服系统的高性能和普通调速系统的价格，性价比非常高，这是无刷或有刷直流电动机根本无法与之比肩的。
开关磁阻电动机调速系统在煤矿机械中的应用是十分典型而且成功的，国外公司很早就将开关磁阻电动机用于采煤机、皮带机、破碎机等井下机械，电压由380V至1140V不等，功率最大至几百千瓦。
近两年开关磁阻电动机在煤矿上的应用有了飞速的发展，无锡盛达在电牵引采煤机上的应用，潞安矿业集团在所属的多个煤矿推广开关磁阻电动机的应用，其开关磁阻电动机在煤矿的皮带机、矸石山绞车等多个地方得到广泛的应用。
煤矿行业因其连续的生产方式及井下电源容量、冷却、防爆等条件限制，对电气驱动系统具有较高的要求。
现在煤矿设备的调速方式主要有以下方式：交流变频调速、开关磁阻电动机调速等方式。
交流变频技术硬件成本较高，控制电路复杂，不宜进行维护和维修等，特别是国内的公司现在还未能很好地掌握变频器的核心技术，产品基本上依靠国外进口，不能针对煤矿特殊的应用条件将变频器加以改进和设计，较难适应煤矿要求。
第一章开关磁阻电动机绞车概述煤矿井下可调速的绞车的根据调速方式分为电气调速和液压调速两种。
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开关磁阻电机研究的背景及意义一、项目目的与意义开关磁阻电机设计及其在矿山机械中的应用研究项目属于《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》中工业节能（机电产品节能）、基础件和通用部件的重点支持领域，同时符合《湖南省加快培育和发展战略性新兴产业总体规划纲要》高效节能制造产业中节能电机重点发展领域。
开关磁阻电动机(SRD)调速系统是基于计算机和电力电子技术的控制器及开关磁阻电动机的新型调速系统，由开关磁阻电动机与微机智能控制器两个部分组成。
开关磁阻电动机调速系统的突出特点是效率高、节能效果好、调速范围广、无启动冲击电流、启动转矩大、控制灵活，此外还具有结构简单、坚固可靠、成本低等优点。
除可以取代已有的电气传动调速系统(如直流调速系统、变频调速系统)外，开关磁阻电动机调速系统还十分适用于矿山井下机电设备需要重载启动、频繁启动、正反转、长期低速运行的应用场合，如无极绳牵引车、电牵引采煤机、刮板输送机等。
据有关资料统计，我国煤矿辅助运输职员约占井下职工总数的1/3，且矿井每采百万吨煤需要1200 ~ 1500名职工从事辅助运输，用工量是发达国家的7 ~ 10倍。
其主要原因就是我国煤矿辅助运输系统落后，效率太低，大多数煤矿的辅助运输系统仍然是小绞车、小蓄电池机车等多段分散落后的传统方式，严重影响矿井生产效率和煤矿安全生产。
随着当前大中型矿井的建设，矿井辅助运输设计与选型是矿井建设的重要课题之一，提高矿井辅助运输的装备水平对确保矿井生产产量进步具有极其深远的意义。
目前，我国矿用机械交流电动机采用较多的调速方式主要有交流变频调速和开关磁阻电动机调速。
交流变频技术硬件成本较高、控制电路复杂且不宜进行维护和维修，特别是国内的公司现在还未能很好地掌握变频器核心技术，产品基本上依靠国外进口，不能针对矿井特殊的应用条件将变频器加以改进和设计，较难适应矿用要求。
开关磁阻电动机调速系统作为后起之秀，具有伺服系统的高性能和普通调速系统的价格，性价比非常高，这是交流变频调速系统根本无法比拟的，SRD和变频调速的综合效率比较如下表：表1 SRD和变频调速的综合效率比较开关磁阻电机调速系统作为我国节能电机领域中重点推广的发展技术，还关系着我国民族产业的兴旺发展。
SRD能在很宽的调速范围内保持高效率，是典型高效节能产品，开关磁阻电机调速系统的应用前景广阔而且节能潜力巨大。
在《国家“十二五”科学和技术发展规划》中，新能源产业技术成为近五年科技部重点扶持的领域，而开关磁阻电机作为新能源产业发展中关键能量转换部件，其可靠性和高效行已经在新能源电动汽车、油田抽油机等领域中得到验证。
如果将开关磁阻电机调速系统应用在矿山机械中，可以使系统结构布局简单、紧凑，系统效率和可靠性大大提高，同时降低污染排放。
因此，《“十二五”规划》对新能源行业的大力推进，是对开关磁阻电机行业的极大利好，将大大促进开关磁阻电机行业的发展和应用。
然而，开展开关磁阻电机设计及其在矿山机械中的应用研究，可以实现矿山机械设备向数字化、精细化、智能化的重大突破，促进矿山机械向绿色、环保、节能方向进行结构调整，从而提升矿山机械行业整体技术水平和核心竞争力，实现矿山机械的跨越式发展。
同时，《“十二五”规划》中还提出了节能减排的任务。
我国电机用电量占总用电量的比重可达50%，占工业用电量的比重接近70%。
因此，使用高效节能电机可作为节能的突破口。
高电机效率，降低电机能源消耗，研发推广应用高效、超高效电动机，具有其十分重要的国家能源战略意义和现实的社会效益。
而在众多电机中，开关磁阻电机是其中的佼佼者，开关磁阻电机的一个很重要的特点就是效率高、能耗小，十分符合国家规划的要求。
因此加快推广应用高效的开关磁阻电机，对于完成“十二五”节能减排任务，促进产业结构调整升级意义重大。
为此，本项目“开关磁阻电机设计及其在矿山机械中的应用研究”目的和意义为：（1）通过开关磁阻电机设计的研究，实现高效节能电机产业数字化、精细化、智能化的重大突破，促进电机行业向绿色、环保、节能方向进行结构调整，从而形成我国开关磁阻电机调速系统战略性新兴产业，加快SRD 产业化的进程。
（2）通过开关磁阻电机在矿山机械中的应用研究，提升我国矿山机械行业整体技术水平和核心竞争力。
该项目技术的采用将提高我国矿山输送机关键技术的自主创新和生产能力，提高输送机的综合性能、可靠性和生产效率。
（3）通过开关磁阻电机设计并结合及其在矿山机械中的应用研究，响应及支持党和国家对于完成“十二五”节能减排任务，推进产业结构调整和优化升级，实现我国工业跨越式发展，使我国由工业大国向工业强国转变。
二、国内外研究现状及技术发展趋势近年来，开关磁阻电机调速系统的应用领域已经从最初侧重于牵引运输发展到通用工业、航空工业和家用电器等各个领域。
目前，开关磁阻电机驱动系统的开发范围为：转矩0.01N·m~106 N·m，功率l0W~5MW，转速上限可达到100000r/min。
开关磁阻电机的规格也从多相发展到单相、两相，电机的机型从旋转型发展到直线型。
（1）国外研究现状SR电机的基本概念可追溯到19世纪40年代，1842年，英国的Aberdeen和Dafidson用两个U型电磁铁制造了由蓄电池供电的机车电动机。
但因电路断开时没有释放能量的续流二极管电路，以及采用机械开关控制电磁铁的轮流通电，电动机的性能（效率、功率因数和利用系数等）不高。
在此后100多年内，SR电机都没有得到重视和发展。
20世纪60年代，大功率晶闸管的出现为SR电机的研究发展提供了重要的物质条件。
1967年，英国的Leeds大学开始对SR电机进行深入研究；到1970年左右，研究结果表明：SR电机可在单向电流下四象限运行，功率变换器无论用晶体管还是用普通晶闸管，所需的开关数都是最少的；电动机成本也明显低于同容量的感应电动机。
20世纪70年代初，美国福特公司研制出最早的开关磁阻电动机调速系统，其结构为轴向气隙电动机，具有电动机和发电机运行状态和较宽范围调速的能力，适合于蓄电池供电的电动车辆的传动。
1975年，英国Leeds大学和Nottingham大学的研究小组联合研制了用于电动汽车的50kW的SR电机装置，其单位输出功率和效率都高于同类的感应电动机驱动装置。
1980年，Leeds大学的Lawrenson教授及其同事总结了自己的研究成果，发表了题为“Variable-Speed Switched Reluctance Motors（变速开关型磁阻电动机）”的论文，系统阐述了SR电机的基本原理与设计特点，并得出新型磁阻电机的单位出力可以与交流感应电机相媲美甚至还略占优势的结论。
这标志着SR电机得到国际社会的承认。
1983年英国TASC公司推出了Oulton系列通用SRD调速产品，问世不久便引起各国电气传动界的广泛重视。
目前，SRD在国外已取得很大的发展，其产品已在电动车驱动、家用电器、工业应用、伺服系统、高速驱动等众多领域得到应用。
SRD系统兼有直流和普通交流传动的优点，在各种需要调速和高效率的场合，均能提供所需的性能要求。
国外一些成功的应用领域如下:①电动车。
SRD系统可靠性高、效率高、起动转矩大、起动电流小，首先在电动车驱动领域得到应用，被认为是电动车驱动的最佳选择之一。
SRD Ltd.公司研制的30kW SRD用于驱动市内有轨电车，电车在包括重盐大气环境在内的各种恶劣条件下运行了两年，行程超过24000km，体现了优良的工作性能，被认为是在同类电动车辆中操纵最方便、噪声最低的车辆。
英国JeffreyDiamond的刨煤电动车，滚齿刨煤机重达10～30t, 且要求整个传动和传输系统能精确控制和经久耐用。
过去采用传统的传动系统，经常发生故障，改用SRD系统后得到根本改善。
②航空工业。
1986～1988年，美国GE公司根据国防部“未来先进控制技术规划”及美国空军USAF资助，从电源系统的可靠性、可维护性、余度性、容错性、环境适应性及容量、效率、功率密度等方面论证了SR电动机、SR发电机所独有的优越性。
1989年，GE公司研制了发电功率30kW并用于起动1700hp、4800r/min飞机发动机的SR起动/发电机系统，其指标为0～9000r /min 恒转矩13N·m起动，9000～26000r/min 恒功率12.5kW加速起动，26000~48000r/min 恒电压270VDC、30kW发电；同年，美国空军USAF与GE公司、Sundstrand 公司签订1990~1995年合同；针对现役F-16战斗机，研制“高可靠性、内装式、三余度起动/发电机计划”, 其技术指标为：0~13400r/min 恒转矩17.7N·m起动，13400~26000r/min 恒电压270VDC、3×12.5KW 发电，系统效率为90%，功率/重量比为2.5 KW/kg，1993 年完成方案设计，1994 年完成样机制造和实验，1995 ~1998年该SRS/G 己装入F-16 战斗机用发动机内进行飞行试验。
③家用电器。
英国SRD公司已有功率700W 的洗衣机用SRD系统，该公司还生产食品加工机械、电动工具、吸尘器用的SRD系统；世界著名电气制造商爱默生（Emerson）也在90年代末成功将SR电机应用在Maytag Neptune 洗衣机上。
④机械传动。
老牌SR电机供应商宜控（Emotrom）和Baldor Electric在通用型SR电机上的应用取得较大的进展；SR 电动机良好的起动性能使它特别适合于需要起动转矩大、低速性能好、频繁正反转等场合，如在龙门刨床、平网印花机、可逆轧机等应用中都取得了良好的效果。
⑤精密伺服系统。
SRD 系统作为机电一体化产品，有优良的控制性能，可以在许多需要具有伺服性能的精密传动机构中开发应用。
如在电缆、纺织行业中作恒线速度或恒张力传动，在具有高精度控制性能的计算机控制工业缝纫机中作伺服传动，都有较成功的应用。
（2）国内研究现状SRD作为调速系统的一支新劲旅，从二十世纪八十年代起，我国很多研究单位、高等院校开展了开关磁阻电动机研究，如华中科技大学、南京航空航天大学、中纺机电研究所（原中国纺织机械研究所）等。
并且，开关磁阻电机被列为中小型电机“七五”科研规划项目。
在借鉴国外经验的基础上，我国SR 电机的研究发展很快，取得了大量的科研成果并达到了国际先进水平，甚至在有些方面领先于国外技术水平，形成了一些SRD 系列商品，最大功率达几百千瓦，成功地将SRD应用到电动车辆驱动、家用电器、电牵引采煤机、煤矿运输机、龙门刨床、纺织机械、油田抽油机等产品中。
由于这些成功的应用案例，引起了国内电工界的极大兴趣，也纷纷加入到研究、开发、应用的行列：如清华大学、浙江大学、西北工业大学等高等院校；如北京通大华泉、山东科汇、广东威灵（美的）等公司企业。