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开关磁阻调速电机原理
- 2016-12-12 -

    开关磁阻调速电机驱动系统是一种新型的机电一体化无级调速电机系统,由电机本体和控制器两部分组成。它兼有交流调速系统电机简单坚固、无刷、无整流子和直流调速系统调速性能好的优点。开关磁阻调速电机系统具有广阔的应用前景,可以在各行各业应用,如电动车传动、节能装备及新能源发电、飞行器、航天器、机器人驱动、数控机床、电动工具、医疗器械、智能家居、家用电器电机变速传动、吸尘泵、离心干燥机等高速电气传动、矿山设备、节能型风机和水泵的变速传动,具有良好的应用前景。

    开关磁阻调速电机是近些年发展的新型调速电机,结构简单结实、调速范围宽且性能好,现已广泛用在仪器仪表、家电、电动汽车等领域。

下面通过一个开关磁阻电动机原理模型来介绍工作原理。

    双凸极结构

         第一:磁阻电机的定子铁芯有六个齿极,由导磁良好的硅钢片冲制后叠成。

         第二:磁阻电机的转子铁芯有四个齿极,由导磁良好的硅钢片冲制后叠成。

         第三:与普通电机一样,转子与定子直接有很小缝隙,转子可在定子内自由转动。

         由于定子与转子都有凸起的齿极,这种形式也称为双凸极结构。在定子齿极上绕有线圈(定子绕组),是向电机提供工作磁场的励磁绕组。

        在转子上没有线圈,这是开关磁阻调速电机的主要特点。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,但磁阻电机转子上没有线圈,也无“鼠笼”,那是靠什么力推动转子转动呢?磁阻电动机则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,利用齿极间的吸引力拉动转子旋转。

      各相线圈轮流通电视乎简单,实际情况要复杂些,线圈切断电源后产生的自感电流不会立即消失,要提前关断电源进行续流;为加大力矩相邻相线圈有电流的时间会有部分重合;调节电动机的转速、转矩也要调整开关时间,各相线圈开通与关断时间与转子定子间的相对位置直接相关,故电机还装有转子位置检测装置为准时开关各相线圈电流提供依据,何相线圈何时通断必须根据转子转到的位置与控制参数决定,这些都需要控制器对功率变换器进行控制,控制器由微处理器(单片机)与接口电路组成。 

     继变频调速系统、直流电动机调速系统之后最具备优势的新一代无极调速系统是开关磁阻调速电机系统;因为它的效率高,启动电流小,启动转矩大、制动性能好,能实现再生制动,四象限控制灵活、节约电能效果显著、系统调控性能好、结构简单坚固,调速范围宽等多项功能和特性等卓越性,越来越被市场推崇和广泛使用。在电动车驱动、通用工业、工程机械、家用电器、航空电气、传动设备和纺织机械等各个领域应用显著。