开关磁阻电动机的基本结构_开关磁阻电动机发展前景

　　开关磁阻电动机的基本结构

　　电动汽车的开关磁阻电动机（Switched Reluctance Motor，SRM）具有最简单的结构。定子采用集中绕组结构，而转子无任何绕组。开关磁阻电动机与感应式步进电动机的结构有些相似，均是利用在磁场作用下不同介质之间的磁拉力（Max - well力）产生电磁转矩。

　　开关磁阻电动机的定子和转子都是由硅钢片叠片组成，采用凸极结构。开关磁阻电动机的定子和转子极数不同，定子、转子上都有小齿槽。转子由高磁性体铁心组成，没有线圈，一般转子比定子少两极。定子、转子有多种组合方式，常见的是六定子四转子（ 6/4）结构和八定子六转子（8/6）结构。

　　所谓开关磁阻电动机是指电动机各相磁路的磁阻随转子位置而变化，因此电动机的磁场能量也将随转子的位置而变化，由此可以以磁能为媒介变换为机械能。这样才能以相序循环供电保持转子持续一个方向的旋转，输出机械能。所以说，应该有一个可控制的开关电路，它根据转子的位置来合理地、周期地导通和关断各相电路，实现转子以一定的方向连续旋转，输出机械能。

　　它遵循磁通量总是沿着磁导最大的路径闭合的原理，产生磁拉力形成转矩磁阻性质的电磁转矩。因此，它的结构原则是转子旋转时磁路的磁阻要尽可能大地变化，所以开关磁阻电动机采用双凸极结构，并且定子、转子极数不同。

　　可控开关电路即变换器，它和电源及电动机绕组一起构成功率主电路，而位置检测器是开关磁阻电动机的重要组成部件，它实时检测转子的位置，有序、有效地控制变换器工作。

　　开关磁阻电动机发展前景

　　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。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。

　　美国、加拿大、埃及等国家都开展了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、90kW的高速SRD样机。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。

　　现如今功率电子技术，数字信号处理技术和控制技术的快速发展，而且随着智能技术的不断成熟及高速高效低价格的数字信号处理芯片（DSP）的出现，利用高性能DSP开发各种复杂算法的间接位置检测技术，无需附加外部硬件电路，大大提高了开关磁阻电机检测的可靠性和适用性，必将更大限度地显示SRD的优越性。

　　90年代进一步以计算机控制的柔性制造系统、主体仓库、机器人进行装配等组合起来，由计算机控制材料、部件的供应管理、达到全厂高效率、高质量的全自动化均衡生产，设计和制造水平不断提高，专用控制芯片和集成功率器件不断被开发出来，开关磁阻电机性能和适用性不断增强。随着国民经济建设的日益发展，各行各业的机械化、自动化程度越来越高，为开关磁阻电机提供了巨大的潜在市场。