开关磁阻电动机的性能及典型应用
开关磁阻电机的设计与应用
开关磁阻电机的设计与应用引言开关磁阻电机是一种新型的电机，具有结构简单、体积小、响应快、效率高等优点，在工业生产和家用电器等领域得到广泛应用。
本文将介绍开关磁阻电机的设计原理、构造和工作方式，并探讨其在不同领域的应用。
1. 开关磁阻电机的设计原理开关磁阻电机是通过控制磁场的方向和大小来实现转动，其设计原理基于磁阻效应和磁场的反转。
当电流通过绕组时，会产生一个磁场，根据右手定则，当磁阻材料中的磁场方向与绕组的磁场方向相反时，就会出现瞬时的磁流偏移，导致磁场的反转。
通过不断地反转磁场的方向，可以产生连续的转动力。
2. 开关磁阻电机的构造开关磁阻电机主要由转子、定子和驱动电路组成。
2.1 转子转子是开关磁阻电机的核心部件，由磁阻材料制成。
磁阻材料通常采用铁短路片或磁铁片，具有高导磁性和低磁饱和性。
转子上绕有线圈，通过控制线圈通电情况，可以控制转子的磁场方向和大小。
2.2 定子定子是开关磁阻电机中固定的部件，用于产生或感应磁场。
定子一般由永磁体或电磁体构成，永磁体具有固定的磁场，电磁体则通过外部电源提供磁场。
定子的磁场与转子的磁场交互作用，产生转动力。
2.3 驱动电路驱动电路是控制开关磁阻电机正常工作的关键部分，它负责提供正确的电流和电压信号，并控制磁场的反转。
驱动电路一般由电能转换器、控制芯片和传感器组成。
3. 开关磁阻电机的工作方式开关磁阻电机主要有两种工作方式：单相工作和多相工作。
3.1 单相工作单相工作是指开关磁阻电机通过单个绕组进行驱动，具有结构简单、成本低的优点。
但由于只有一个驱动绕组，单相工作的开关磁阻电机转速较低，扭矩较小，适用于一些低负载和速度要求不高的应用。
3.2 多相工作多相工作是指开关磁阻电机通过多个绕组进行驱动，具有转速高、扭矩大的优点。
多相工作的开关磁阻电机可以灵活控制磁场的变化，达到更高的效率和更精确的转动性能。
但多相工作的开关磁阻电机相对于单相工作来说，结构复杂，成本较高。
开关磁阻电机的特性及在家电业的应用
开关磁阻电机的特性及在家电业的应用吴建华浙江大学电机及其控制研究所，杭州310027摘要开关磁阻电机是一种新型高效调速驱动系统，可广泛应用于家用电器、通用工业和电动车驱动等各个领域。
本文阐述了开关磁阻电机的工作原理和特点，以及在家电行业的应用概况，并与变频调速电机作了比较。
关键词开关磁阻电机，变频电机，家用电器，应用1 概述开关磁阻电机是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。
随着对开关磁阻电机认识的深入，其应用必将更为普遍。
本文简要介绍了开关磁阻电机的工作原理和特点，以及在家电业的应用概况。
2 工作原理和特点图1 开关磁阻电机的典型结构原理图图1所示是开关磁阻电机的典型结构原理图，电机为双凸极结构。
转子仅由叠片叠压而成，既无绕组也无永磁体；定子各极上绕有集中绕组，径向相对极的绕组串联，构成一相。
其工作原理遵循“磁阻最小原理”——磁通总是要沿磁阻最小的路径闭合，因磁场扭曲而产生磁阻性质的电磁转矩。
顺序给A－B－C－D相绕组通电，则转子便按逆时针方向连续转动起来。
当主开关管S1、S2导通时，A相绕组从直流电源V吸收电能；而当S1、S2关断时，绕组电流通过续流二极管D1、D2，将剩余能量回馈给电源V。
因此，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特点：（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。
开关磁阻电机的发展及其在煤炭行业中的应用
制动特性
输入220V 输入380V
输入220v--P=15 输入380v--P=10
1200 1000 800 600 400 200
T(ms)
0
0
50
100
150
200
250
300
T(ms)
图示说明：电机带10倍于转子惯量的惯量负载 电源电压变化基本不不影响响应时间。
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二、SRD在煤矿领域的应用优势
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二、SRD在煤矿领域的应用优势
1、工作可靠性高
功率开关（IGBT）工作பைடு நூலகம்率低， 有利于降低控制器和电机的温升， 有利于降低电磁干扰（EMI）。
SRD:400 Hz 变频:4000 Hz
1000 转/分 时IGBT的工作波形
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二、SRD在煤矿领域的应用优势
2、超强的起动能力和快速响应能力
SRD在起动状态下： 起动转矩大、起动电流小。 30%额定电流对应150%额定转矩。
电源电压：380V/660V； 功率范围：18.5KW-60KW； 四象限运行，回馈能力100% 特点： ●组合式结构，工作可靠性高 z单元体积小重量轻，易使用 z故障判断清楚，减少查找时间 z备件更换方便快捷，不易出错
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三、煤矿机械专用SRD产品介绍
2、提升机械用SRD
电源电压：380V/660V； 功率范围：30KW-200KW； 特点： 起动平稳，电流小； 可四象限运行，下放牵引时不失速； 电机具有位置反馈信号，可以牵引定位； 对电网和周围环境的电磁干扰小；
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四、 SRD在煤矿应用的新发展
3、大功率组合式SRD
大功率组合式SRD的电机和控制器原理图
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开关磁阻电机优势
塔架开关磁阻电机型抽油机特点及优势一、特点1、动力采用开关磁阻电机。
该种电机，效率高，在调速和功率范围内，效率比交流异步电机变频调速系统高3%以上；节能效果好，即具有软起动特性，起动电流仅为额定电流的10%，避免了对电网的冲击，还可得到较大的起动转矩(150%)，适合需要重载起动和负载变化明显和频繁场合；功率因数高，在空载和满载下功率因数均大于0.95,；调速范围广，可在低速下长期运行且灵活设定最高转速；可频繁起动、频繁正、反转，能实现再生制动；缺相和超载是仍可以运行。
2、重力平衡，平衡准确。
3、导向轮翻转让位，方便修井，修井时不用移动整机。
4、减速器皮实耐用。
减速器采用平行轴斜齿轮传动、点啮合硬齿面减速器，齿轮耐磨、强度大。
5、电控系统功能丰富，保证实现电机的换向、起动、制动、调速和调冲程等各种功能，实现抽油机自动、手动两种控制方式和故障显示等。
6、配置有机采井远程测控系统，实现抽油机井站远程开、关机、监测控制和数字化井站管理，提高油田自动化测试和操控水平。
具体有以下功能和效果:1、抽油机电能自动计量上报及查询；2、抽油机平衡状况自动分析；3、单井系统效率的自动分析计算；4、油井示功图测量、对比分析及查询；5、电参数测量上报及查询；6、实现远程停机控制；7、实现远程调冲程、冲次的控制；8、平均单井有功节电率达到31.1%;9、平均系统效率提高6.49%。
该系统具有:数据准时、精确可靠；有效地提高油井系统效率，节电明显；数据查询功能丰富，报表自动生成；可在油田信息网上全面了解井区生产状况，实现油井的远程实时监控；提高油田生产时率，简化地面流程，节能降耗特点。
二、优势1、所有机型都经过设计计算，机架设计使用有限元分析软件进行了强度计算和失稳分析，保证整机的可靠性。
2、整机及部件具有多项知识产权保护。
3、配重精确平衡，节电明显，节电30%-50%。
4、运行平稳，噪声低。
整机噪声低于80dB(A)。
开关磁阻电动机高速运行转矩控制
开关磁阻电动机高速运行转矩控制本文将介绍开关磁阻电动机高速运行转矩控制的基本原理和应用。
开关磁阻电动机是一种新型高速驱动技术，它具有优异的力矩响应速度和稳定性，适用于高速转矩控制。
一、开关磁阻电动机工作原理开关磁阻电动机的转子由许多钢制齿轮组成，每个齿轮都通过一个铁芯旋转。
这些齿轮的外围有一个铁芯环形线圈，称为定子。
齿轮和定子之间的空隙非常小，以确保转子始终与定子保持接触，进而保持稳定的力矩输出。
在电机工作时，连续的电流流过定子绕组，进而通过齿轮荷载到转子。
这导致定子和转子之间产生磁通，使齿轮旋转。
由于每个齿轮都有自己的铁芯和绕组，它们会产生不同的磁通，从而产生异步运动，最终将过载电流传递到电机的负载。
因此，开关磁阻电动机可以提供高速度和可靠的转矩控制。
二、开关磁阻电动机高速运行转矩控制方法开关磁阻电动机的高速运行转矩控制可以通过以下3个步骤实现：1. 电压控制模式在电压控制模式下，电机的电压随着转速增加而增加，以保持稳定的转矩输出。
这种方法通常用于车辆等高速应用，可以在高速条件下实现有效的转矩控制。
2. 电流控制模式在电流控制模式下，电机的电流随着转速增加而增加，以保持稳定的转矩输出。
这种方法通常用于工业应用，可以在高负载条件下实现有效的转矩控制。
3. 磁通控制模式在磁通控制模式下，电机的磁通随着转速增加而增加，以保持稳定的转矩输出。
这种方法通常用于电磁场调节和自适应控制，可以在不同负载和转速条件下实现精确的转矩控制。
三、开关磁阻电动机高速运行转矩控制应用开关磁阻电动机高速运行转矩控制适用于以下应用：1.电机控制系统开关磁阻电动机可用于机器人、航空航天器、制造机械等需要高速、精确转矩控制的应用，以提高生产效率和质量。
2.轮毂电动机开关磁阻电动机可用于车辆轮毂电动机，以实现可靠的高速驱动。
3.火箭动力系统开关磁阻电动机可用于火箭动力系统，用于控制燃烧室内氧化剂的流量，以提高燃烧效率和性能。
4.模拟电子系统开关磁阻电动机可用于模拟电子系统，用于模拟密封冷却系统和助推器等应用。
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。
开关磁阻电机的九大优势、三大缺点、应用领域全面解析
开关磁阻电机的九大优势、三大缺点、应用领域全面解析近年来，开关磁阻电机逐渐走进了市场，因为该电机具有其他电机没有的优势，所以逐渐成为了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。
那么开关磁阻电机的优势到底是什么呢?让我们一起来了解一下吧!开关磁阻电机调速系统是以现代电力电子与微机控制技术为基础的机电一体化产品。
它是由开关磁阻电动机和微机智能控制器两部分组成，其特点是效率高、节能效果好、调速范围广，无冲击起动电流，起动转矩大，控制灵活等特点。
1998年，我国把发展电动机调速节能和电力电子节电技术纳入《中华人民共和国节能法》中，国家发改委“电动机节能计划”明确提出：提高电动机15-20%的效率，实现节电1000亿kWh/年。
因此，该种电机被广泛用于运输车辆驱动、龙门刨、锻压设备等需要重载起动，频繁启动，正反转的场合。
近几年，随着电机节能理念的逐渐深入，开关磁阻电机由于具有以下的特点，其正在应用于各种场合。
开关磁阻电机调速系统的特点：一、效率高，节能效果好。
经过测试，其整体效率比交流异步电动机变频调速系统至少高3%以上，低速下能提高至少10%，与直流调速、串级调速、电磁调速等比较，节电效果更明显。
二、起动转矩大，适合重载起动和负载变化明显且频繁启动的场合。
测试发现其启动转矩达额定转矩的150%时，起动电流仅为额定电流的30%，优势非常明显三、调速范围广。
开关磁阻电机可以在低速下长期运行，由于效率高，在低速下的温升程度比额定工况时要低，解决了变频调速电机低速运行时电动机发热问题，还可以根据实际灵活设置最高转速。
四、可频繁正、反转起动停止，系统调控性好，制动性好，能实现再生制动，节电效果显著。
五、起动电流小，避免对电网的冲击。
开关磁阻电机具有软启动特性，没有普通交流电动机起动电流大于5-7倍额定电流的现象。
六、功率因数高，不需增加无功补偿装置，测试发现，开关磁阻电机系统在空载和满载时的功率因数均大于0.98 。
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。
千枼明开关磁阻电机
千枼明开关磁阻电机
千枼明是一种开关磁阻电机，又称开关式磁阻电机，主要用于低速高扭矩的应用场合，如电动车、电动汽车等领域。
千枼明开关磁阻电机采用了新型的电磁钢材料和结构，使得电机的磁路更为均匀，磁
场强度更高，从而提高了电机的效率和载流能力，同时也减小了电机的体积和重量。
千枼明开关磁阻电机的特点是具有高密度功率、高效率、大扭矩和快速响应等特点，
同时还具有较好的动态稳定性和可靠性。
与传统的电机相比，千枼明开关磁阻电机具有更
低的转速、更高的扭矩输出、更高的运行效率和更长的寿命。
开关磁阻电机的工作原理与传统的电机相似，通过电源将电流发送到电机的定子上，
产生旋转磁场，使转子旋转，从而实现动力输出。
不同之处在于，开关磁阻电机通过磁阻
切换来改变电机的磁通状态，从而达到控制转矩和转速的目的。
总的来说，千枼明开关磁阻电机是一种新型的高性能电机，可以满足低速高扭矩的应
用需求，为电动车、电动汽车等领域的发展提供重要的支持。
未来随着科技的发展，开关
磁阻电机将会得到更广泛的应用，其在节能环保、高效能源等领域的应用前景十分广阔。
开关磁阻电动机的应用及其发展论文
开关磁阻电动机的应用及其发展阅读报告姓名：--- 班级：机自XS1101班学号：------------前言：开关磁阻电机（SRD）是上世纪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。
开关磁阻电动机调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，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。
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，产品功率等级从数瓦直到数百千瓦，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。
中国对开关磁阻电动机调速系统的研究与试制起步于20世纪80年代末90年代初，取得了从基础理论到设计制造技术多方面的成果与进展，但产业化及应用性研究工作相对滞后。
正文：一．SRD电机在纺织机械中的应用(1)在印染行业的应用在印染行业中,筒纱染色的均匀性在工艺被决定了之后，主要就取决于筒子染色机输送染液的主泵对流量流速的控制与选择。
由于纱线品种的多样性，不同纱支所需的流量流速存在着差异，即使是同一种纱线若捻度不一样也需要主泵对流量流速进行选择。
早期的筒子染色机必需由工人凭借经验来操作，20世纪90年代有了交流变频器就可以通过染缸内外差的检测与反馈信号调节主泵转速来解决，现在有了SRD电动机调速系统完全可以利用它取代交流变频器。
这是因为SRD电机调速系统在与 PLC编程控制装置结合之后其染液流量流速状态更容易被控制，在任何情况下都能给出一个合理数值，同时电子元器件也不再受温度与湿度的干扰，这样也就确保了运行的稳定性，同时还解决了电机在潮湿环境里运行的问题。
（2）在化纤行业中的应用在化纤行业，其关键工序之一是将熔融的化纤材料在恒压下，由微孔喷出冷却成丝。
开关磁阻电动机工作原理
开关磁阻电动机：神奇的电动机原理及应用开关磁阻电动机是一种新颖的电动机，其运行原理相对于普通电动机有所不同。
本文将为大家深入解析开关磁阻电动机的工作原理、应用以及优缺点。
一、开关磁阻电动机的工作原理
开关磁阻电动机主要由转子和定子两部分组成，其中定子上的绕组通过外部电源源源不断地向上浮动或向下倾斜，使得通过绕组的电流发生周期性变化，从而引起转子的磁极进行拟合。
在转子的磁极转向过程中，绕组会因电流变化导致磁通方向的突变，进而发生磁阻变化现象，使得磁通线在定子和转子之间相互拉扯、压缩。
当电流变化方向突然发生变化，磁通线将瞬时穿透转子并产生一定的转矩，这就使得转子得以转动。
此时，转子上的永磁体以及定子上的开关磁阻吸合一起，阻止了绕组内部电流的继续变化，磁阻的变动也暂时停止了。
二、开关磁阻电动机的应用
开关磁阻电动机具有启动时转矩大、低速高扭矩运行、免维护等优点，因此在需要高负载启动的直流驱动系统中广泛应用。
同时，由于开关磁阻电动机在运行过程中不需要电动机控制器对磁通进行转换，因此可以降低系统成本和运行维护费用。
三、开关磁阻电动机的优缺点
1.优点：开关磁阻电动机具有起动时转矩大、性能稳定、免维护、运行频率高等特点。
在低转速下，开关磁阻电动机的扭矩相对较大。
2.缺点：开关磁阻电动机的设计需要较高的技术要求，同时其性能会受到外界电磁干扰的影响；开关磁阻电动机的调速性能相对较差，调速精度难以达到高级别的要求。
综上所述，开关磁阻电动机具有独特的工作原理和优势特点，在一些特定应用场合中具有广泛的应用前景。
开关磁阻电动机的应用及其发展
开关磁阻电动机的应用及其发展一、应用领域：1.汽车领域：SRM具有功率密度高、噪音低的特点，因此被广泛应用于汽车领域。
特别是在新能源汽车中，SRM由于其高效率、高可靠性和适应性强的特点，成为电动汽车驱动系统的理想选择。
2.工业自动化：SRM具有响应速度快、结构简单、适应性强等特点，因此在一些工业自动化设备中得到广泛应用，如风机、泵、压缩机等。
SRM的工作台阶化特性也使其在一些需要快速启停的装置中具有优势。
3.家电领域：由于SRM具有结构简单、节能环保的特点，因此被逐渐应用于家电领域。
如洗衣机、空调等家电产品中，SRM可以提供更高效、更稳定的运行效果。
4.风力发电：SRM的快速启停特性使其在风力发电系统中得到广泛应用。
风力发电系统中，SRM可以快速启动并保持高效运行，有效提高发电效率。
5.其他领域：SRM还在其他领域得到应用，如电动自行车、轨道交通、农业机械、船舶、机器人等。
二、技术发展：1.磁路设计优化：SRM的性能主要由磁路设计决定。
随着磁路设计优化的不断深入，SRM的效率和输出特性得到了大幅提升。
尤其是新材料的应用和磁路优化算法的改进，使SRM的磁路设计更加高效、节能。
2.功率电子器件的发展：SRM的工作需要使用功率电子器件进行控制，因此功率电子器件的进步也推动了SRM的发展。
随着功率半导体技术的不断提升，如IGBT、SiC等新型功率器件的应用，使SRM的控制更加精确、可靠。
3.控制算法的改进：SRM的控制算法的改进也促进了其应用的拓展。
传统的控制算法中存在容易产生振荡和共振的问题，而新的控制算法如矢量控制、预测控制等能够更好地解决SRM的控制问题，提供更好的工作性能。
4.系统集成优化：随着电动机和控制系统技术的发展，SRM的系统集成优化也在不断进行。
如加入智能化控制、网络通信等技术，提高SRM的控制精度和稳定性，实现SRM系统的更高级应用。
总之，开关磁阻电动机具有广泛的应用领域和快速的技术发展。
开关磁阻电机特点和应用课件
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。
2.2
2.3 总体影响
2.4 SRD机械结构
2.5 电动机定、转子实际结构
3 开关磁阻电机原理 工作原理
结构特点
3.1、 开关磁阻电机原理
在讲电动机工作原理时常用通电导线 在磁场中受力来解释电动机旋转的道理，磁 阻电机转子上没有绕组，那是靠什么力推动 转子转动呢？
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。
在下面有一组磁阻电动机运转原理动画的截图， 从中我们将看到磁阻电动机是如何转动起来的， 图中红色的线圈是通电线圈，黄色的线圈没有电 流通过；通过定子与转子的深蓝色线是磁力线； 把转子启动前的转角定为0度。
3.1.1 开关磁阻电机原理
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。
# note 1. PMSM : Permanent Magnet Synchronous Motor 2. BLDC : Brushless DC 3. BLAC : Brushless AC 4. SRM : Switched Reluctance Motor 5. SynRm : Synchronous Reluctance Motor
下面通过一个 开关磁阻电动 机原理模型来 介绍工作原理
开关磁阻电机应用领域
开关磁阻电机应用领域开关磁阻电机调速系统应用领域1、龙门刨床应用特点1）可比其他驱动方式节电30-70%2)启动电流小，对电网无冲击3)启动转矩大，适合重载起动4)制动转矩大，换向时越位小5)特有断电制动功能，避免创面以外停电时冲出床身6)电机不发热，适合频繁正反转；7)原有的基础上可以增加铣、磨新功能；8)简化结构，减少占地面积，节能效果明显；9)可靠性高，可减少停机时间，且调试、使用、维护方便2、锻压机床应用特点1)简化传动机械结构，减小体积；2)可比传统传动方式节电30%以上；3)滑块速度和形成次数无级调整；4)伺服控制，可在一个行程内精确变化转速；5)电机启动电流小，启动转矩大，适合频繁正反转；6)超强起动转矩，确保足够的打击能量；7)特殊制造设计的直驱式电动机；8)去掉摩擦换向装置，节省成本、节能效果明显3、纺织纺织机械应用特点1)能频繁迅速的实现起动、制动及正、反向运行；2)在一个工作行程中，可根据加工的要求平稳的变换速度；系统具有良好的负载特性；3) 控制器能保证电机在任何运动状态下转向变换时冲击电流在允许值内；4)数字、模拟混合控制，动态响应好，可靠性高；5)电机在最高转速时能够实现安全迅速制动换向；6)在一个工作行程中，可根据加工的要求平稳地变换速度；4、水泵应用特点1)可以带载启动，起动电流小；2)效率高，节能，过载能力强；3)调速范围宽；4)可频繁起停；5)应用开关磁阻电机调速系统可采用闭环控制，通过PLC与压力传感器相连接后可以随时的根据管网的内部压力的变化来调节电机的转速，即改变水泵的供水量，是管网内的水压保持恒定6)既能最大限速的增加管网的工作寿命，减少维护成本，又确保了正常生产用水的需要。
5、造纸机球磨机：1)实现数字化远程诊断及数据监控功能能；2)起动电流低、转矩大；3)效率高、节能效果好；4)随意设定速度，各部分传动点可任意单独起动，停止和调速；5)缺相与过负载时仍可工作，不会烧坏电机和控制器；6、风机1)调速范围宽，可在低速下长期运行；2)效率高，节能明显；3)功率因数高，无需加无功补偿装置7、压缩机1)启动转矩大，起动电流小可以带压启动；2)调速范围宽，效率高，低速下可长期运转；3)可实现恒压供气，节能；4)电机结构简单、牢固；工作可靠，能适用各种恶劣、高温甚至强振动环境；5)延长压缩机的使用寿命6)节能效果明显8、抽油机1、低启动电流，高启动转矩，启动电流为额定电流的30％，启动转矩为额定值的150％。
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。
高效开关磁阻电机的应用
高效开关磁阻电机的应用开关磁阻电动机调速系统是新一代无级调速系统，在国外已迅猛发展，在国内已经开始起步。
开关磁阻电动机调速系统以其调速范围宽、启动电流小、启动转矩大、低速性能好、耐用可靠、效率高等优点，被广泛应用于塑料机械、矿山机械、造纸机械、纺织机械、机床、油田采油、泵类、风机、电动车、风力发电等领域，并有后来者居上的趋势。
下面我们分别从工作原理、系统特点、市场应用、现存缺点来对它进行逐一的介绍。
1、工作原理开关磁阻电动机调速系统所用的开关磁阻电动机（SRM）是开关磁阻调速系统（SRD）中实现机电能量转换的部件，也是SRD有别于其他电动机驱动系统的主要标志。
SRM系双凸极可变磁阻电动机，其定、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，定子极上绕有集中绕组，径向相对的两个绕组联接起来，称为“一相”，SR电动机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。
相数多、步距角小，有利于减少转矩脉动，但结构复杂，且主开关器件多，成本高，现今应用较多的是四相（8/6）结构和三相（12/8）结构。
图1示出四相（8/6）结构SR电动机原理图。
为简单计，图中只画出A相绕组及其供电电路。
SR电动机的运行原理遵循“磁阻最小原理”—‘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。
图2中，当定子D-D’极励磁时，1-1'向定子轴线D-D'重合的位置转动，并使D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D→A→B→C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B→A→D→C相通电，则电动机即会沿顺时针方向转动。
可见，SR电动机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2可以看出，当主开关器件S1、S2导通时，A相绕组从直流电源US吸收电能，而当S1、S2关断时，绕组电流经续流二极管VD1、VD2继续流通，并回馈给电源US。
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。
开关磁阻电机的原理应用
开关磁阻电机的原理应用1. 什么是开关磁阻电机开关磁阻电机是一种新型的电机，它利用磁电耦合效应来达到转矩输出的目的。
与传统电机相比，开关磁阻电机具有结构简单、体积小、重量轻、效率高等优点，因此在一些特殊的应用领域具有广泛的应用前景。
2. 工作原理开关磁阻电机主要由转子、定子和磁极组成。
其中磁极由软磁性材料制成，可以在磁场中产生不同的磁阻，从而调节电机的输出转矩。
当电流通过定子线圈时，会在转子上产生磁通量。
通过控制磁极的磁阻，可以调节磁通量的路径，从而实现电机的转矩输出。
具体工作原理如下：•步骤1：开始时，电流通过转子线圈。
•步骤2：转子线圈中的电流会在转子上产生磁场。
•步骤3：通过控制磁极的磁阻，可以改变磁场的路径。
•步骤4：根据需要，可以调节磁场的大小和方向，从而实现不同的转矩输出。
3. 开关磁阻电机的应用开关磁阻电机在实际应用中有着广泛的应用领域，以下是一些常见的应用场景：3.1 自动控制系统开关磁阻电机可以用于自动控制系统中，例如自动门控制系统和电梯控制系统。
通过控制电机的转矩输出，可以实现门的自动开关和电梯的升降运动。
3.2 医疗设备开关磁阻电机可以用于医疗设备，例如手术机器人和医疗器械。
由于开关磁阻电机结构简单且体积小，非常适合用于医疗设备中，可以实现精确的运动控制。
3.3 机器人领域开关磁阻电机在机器人领域有着广泛的应用，例如工业机器人和服务机器人。
通过控制电机的转矩输出，可以实现机器人的运动和抓取动作。
3.4 汽车行业开关磁阻电机可以用于汽车行业，例如电动车和智能驾驶系统。
由于开关磁阻电机具有高效率和高可靠性，非常适合用于电动车的动力系统和智能驾驶系统的控制。
3.5 其他领域开关磁阻电机还可以在其他领域中得到应用，例如航空航天、电子设备和家用电器等。
由于开关磁阻电机具有体积小、重量轻和高效率的特点，可以实现精确的控制和节能效果。
4. 总结开关磁阻电机是一种新型的电机，利用磁电耦合效应实现转矩输出。
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脱水“均工作在最佳的转速上，以实现真正意义上的标准洗、快速洗、轻柔洗、丝绒洗，甚至变速洗。脱水时也可以随意选择旋转的转速。还可以按某些设定的程序来提升转速，让衣物在脱水过程中避免因分布不均造成的振动和噪声。开关磁阻电动机卓越的启动性能可消除洗涤过程中电机频繁正反转启动电流对电网的冲击，使洗涤、换向平稳无噪声。开关磁阻电动机调速系统在全部调速范围内的高效率，可以使洗衣机的耗电量大大减少。
2 结构与性能特点
2.1 电动机结构简单、成本低、适用于高速
开关磁阻电动机的结构比通常认为最简单的鼠笼式感应电动机还要简单，定子线圈为集中绕组，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；转子仅有硅钢片叠成，因此不会有鼠笼感应电动机制造过程中鼠笼铸造不良和使用中的断条等问题，转子机械强度极高，可工作于极高转速，转速可达每分钟10万转［2］。
目前国内龙门刨床的主传动系统主要有直流机组形式和异步电动机-电磁离合器形式。大量以直流机组为主拖动系统的刨床，使用到现在大多处于严重老化的状态，电机磨损严重，高速重载时电刷上火花较大，故障频繁，维护工作量大，直接影响正常的生产。此外，该系统不可避免地存在设备庞大、耗电多，噪音高的缺点。异步电动机-电磁离合器系统依靠电磁离合器实现正反转向，离合器磨损严重，工作稳定性不好，且不便调速，仅限用于轻型刨床。
（4）电机的起动电流小，对电瓶无冲击，起动转矩大，适合于重载起动。
（5）无论电机还是功率变换器都十分坚固可靠，适用于各种恶劣、高温环境，具有良好的适应性。
鉴于以上优点，国内外都有很多开关磁阻电动机在电动汽车、电动客车、电动自行车的实际应用［6］。
4 结束语
由于开关磁阻电动机具有结构简单、起动电流小、调速范围宽、可控性好等优点，因此其在龙门刨床、洗衣机、电动车等领域具有很大的应用优势和广阔的应用前景，国外在上述领域的实际应用较多，国内虽有一定程度的应用，但还处于起步阶段，其潜力还未发挥出来，相信其在上述领域的应用会越来越广泛。
3.1.2 采用感应电动机的问题
如采用感应电机变频调速驱动系统，则存在以下问题：
（1）输出特性较软，使得龙门刨床在低速时不能带足够的负载。
（2）静差大，加工质量低，加工工件出现花纹，吃刀时甚至停车。
（3）起、制动转矩小，起、制动慢，停车越位过大。
（4）电机发热。
而开关磁阻电机的特性则特别适用于频繁起、制动和换向运行，换向过程起动电流小，起、制动转矩可调，因而保证了在各种速度区间内与工艺要求相符合。开关磁阻电机还具有很高的功率因数，不论是高、低车速，还是空载、满载，其功率因数都接近于1，优于目前龙门刨床所用的其他传动系统［4］。
3.2 洗衣机
随着经济的发展和人们生活质量的不断提高，环保、智能型洗衣机的需求量也越来越大，电机作为洗衣机的主动力，其性能必须不断完善。目前国内市场上流行的洗衣机主要有两种：波轮式和滚筒式洗衣机。无论哪种洗衣机，其基本原理都是通过电机驱动波轮或者滚筒转动，从而产生水流，再由水流及波轮、滚筒产生力来洗涤衣物，电机的性能在很大程度上决定了洗衣机的运行状态，也就是决定了洗涤、甩干的质量以及噪声、振动大小等。
开关磁阻电动机的性能及典型应用
1 引言
开关磁阻电动机驱动系统（srd）由开关磁阻电机（srm或sr电机）、功率变换器、控制器和检测器四个部分组成，是20世纪80年代初随着电力电子、计算机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。开关磁阻电动机为双凸极磁阻电机，利用磁阻最小原理产生磁阻转矩，因其结构极其简单坚固，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，系统可靠性高而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。开关磁阻电机已广泛或开始应用于电动车驱动、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，呈现巨大的市场潜力［1］。
无刷直流电动机的确是开关磁阻电动机强有力的对手，但是开关磁阻电动机的优势是成本低、坚固、没有退磁现象和启动性能优越［5］。
3.3 电动车
进入20 世纪80年代以来，由于人们对环境和能源问题的日益关注，电动车因其行驶时零排放、噪声低、电能来源广阔、能源利用率高等优点而成为一种理想的交通工具。电动车对电机驱动系统有如下要求：在整个运行区域高效率，高功率密度和转矩密度，工作转速范围宽，系统具有防水、抗震和耐冲击能力。目前，电动车主流电机驱动系统有感应电动机、无刷直流电动机和开关磁阻电动机。开关磁阻电动机调速系统在性能和结构的一系列特点使其十分适合电动车辆，其在电动车领域具有如下优点：
2.6 可通过机和电的统一协调设计满足各种特殊使用要求［3］
3 典型应用
开关磁阻电动机优越的结构和性能使其应用领域非常广泛，下面对其三个典型应用进行分析。
3.1 龙门刨床
龙门刨床是机械加工行业的一种主要工作母机，刨床的工作方式是工作台带动工件做往复运动，当其正程运动时，固定于机架的刨刀刨削工件，反程运动时，刨刀抬起，工作台空行返回。该刨床主传动系统的作用是带动工作台往复运动，显然，其性能优劣直接关系到刨床的加工质量和生产效率，因此，要求该传动系统具备以下主要性能。
2.2 功率电路简单、可靠
电动机转矩方向与绕组电流方向无关，即只需单方向绕组电流，相绕组串在主电路两功率管之间，不会发生桥臂直通短路故障，绕组相间耦合弱，缺相故障运行能力强，系统的容错能力强，可靠性高，可以适用于宇航等特殊场合。
2.3 高起动转矩，低起动电流
很多公司的产品可达到如下性能：起动电流为15％额定电流时，获得起动转矩为100％的额定转矩；起动电流为额定值的30％时，起动转矩可达其额定值的150％。对比其它调速系统的起动特性，如直流电动机为100％的起动电流，获得100％转矩；鼠笼感应电动机为300％的起动电流，获得100％的转矩。可见开关磁阻电动机具有软启动性能，起动过程中电流冲击小，电动机和控制器发热较连续额定运行时还小，因此特别适用于频繁起停及正反向转换运行的场合，如龙门刨床、铣床、冶金行业可逆轧机、飞锯、飞剪等。
（2）效率很低
效率一般均在30％以下，起动电流很大，可达额定电流的7～8倍，难以适应频繁正反转洗涤状况。
串激电机就是一台直流串激电机，具有起动力矩大、效率较高、调速方便、动态性能好等优点。但是，串激电机的缺点是结构复杂，转子电流需要经过换向器和电刷来进行机械式换向，换向器和电刷间的滑动摩擦容易产生机械磨损、噪声、火花以及电磁干扰，使得电机可靠性降低、寿命变短。
现在波轮洗衣机上使用的电机以单相感应电机为主，少数用变频电机和无刷直流电动机。滚筒洗衣机则以串激电机为主，此外还有变频电机，无刷直流电动机，开关磁阻电机。
采用单相感应电机的缺点非常明显，表现 Nhomakorabea下： （1）不能调速
在洗涤时只有一种转速，难以适应各种织物对洗涤转速的要求，而所谓的“强洗”、“弱洗”、“轻柔洗”等洗涤程序的变化仅仅是靠改变正反转的持续时间而已，而且为了照顾洗涤时对转速的要求，往往使得脱水时的转速偏低，一般仅为400转/分钟至600转/分钟。
（1）电机结构简单，适用于高速，电机的绝大部分损耗集中在定子上，易于冷却，易做成水冷防爆结构，基本上无须维护。
（2）在很宽的功率和转速范围内都能保持高效率，这是其他驱动系统难以达到的。这种特性十分有利于提高电动车的续驶历程。
（3）容易实现四象限运行，实现能量再生反馈，能在高速运行区域保持强有力的制动能力。
3.1.1 主要特性
（1）适于频繁起动、制动和正反转转换，每分钟不少于10次，且起动、制动过程平稳快捷。
（2）静差率要求高。从空载到突然吃刀加载引起的动态速降不大于3%，且短时过载能力强。
（3）调速范围宽，适应低速、中速刨削和高速反程的需要。
（4）工作稳定性好，往返行程折返位置准确。
2.4 调速范围宽，效率高
在额定转速和额定负载时运行效率高达92%以上，在所有的调速范围内，保持整体效率高达80%以上。
2.5 可控参数多，调速性能好
控制开关磁阻电动机的主要运行参数和常用方法至少有四种：相开通角、相关断角、相电流幅值和相绕组电压。可控参数多，意味着控制灵活方便，可以根据对电动机的运行要求和电动机的情况，采用不同控制方法和参数值，使之运行于最佳状态，还可使之实现各种不同的功能和特定的特性曲线，如使电动机具有完全相同的四象限运行（正转、反转、电动和制动）能力，并具有高起动转矩和串激电动机的负载能力曲线。