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开关磁阻电机的最早文献却可追溯到1838年,英格兰学者Davidson制造了一台用以推动蓄电池机车的驱动系统。70年代左右,英国Leeds大学步进电机和磁阻电机研究小组首创了一台现代开关磁阻电机的雏形。1980年,Lawrenson及其同事在ICEM会议上,发表著名论文“开关磁阻调速电动机”,系统地介绍了他们的工作成果,阐述了SR电机的原理及设计特点,在国际上奠定了现代SR电机的地位,这也标志着SRD正式得到国际认证。从此,世界上大批学者投入(tóurù)到SR电机的研究领域。到日前为止,在SRD系统的开发研制方面,英国一直处于国际领先地位。除英国外,美国、中国、加拿大、印度、韩国等国家也都开展了SRD系统的研究工作。通过20多年的研究和改进,SRD的性能不断提高,目前已能在数百瓦到数百千瓦的功率范围内使其性能不低于其他形式的电机。2.1.1SRD传动系统的组成(zǔchénɡ)SR电动机定、转子(zhuànzǐ)实际结构SR电动机定、转子实际(shíjì)结构工作(gōngzuò)机理一、开关(kāiguān)磁阻电机(SwitchedReluctanceMotor)1.结构特点2.1.2运行(yùnxíng)原理:磁阻最小原理下面(xiàmian)通过一个开关磁阻电动机原理模型来介绍工作原理。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(ràozǔ)),用来向电机提供工作磁场。在转子上没有线圈,这是磁阻电机的主要特点。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,磁阻电机(diànjī)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。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(biāozhù)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。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(zhuànzǐ)的深蓝色线是磁力线;把转子(zhuànzǐ)启动前的转角定为0度。从左面图起,A相线圈接通电源产生磁通,磁力线从最近的转子(zhuànzǐ)齿极通过转子(zhuànzǐ)铁芯,磁力线可看成极有弹力的线,在磁力的牵引下转子(zhuànzǐ)开始逆时针转动;中间图是转子(zhuànzǐ)转了10度的图,右面图是转到20度的图,磁力一直牵引转子(zhuànzǐ)转到30度为止,到了30度转子(zhuànzǐ)不再转动,此时磁路最短。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(yúshì)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(tōngguò)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。向线圈供电的开关是用开关晶体管进行的,下面就是(jiùshì)三相线圈与开关晶体管的连接示意图,BG1、BG2、BG3是三个开关晶体管,分别控制三相线圈A、B、C的电流通断,三极管旁边并联的二极管是用来续流的。例:12/8极三相(sānxiānɡ)开关磁阻电动机以不同的颜色表示磁场强弱,蓝色磁场最弱,绿色强当某一相通(xiāngtōng)电时,磁极极尖处磁场强////////////////////转速(zhuànsù)的计算1、依次给A-B-C-A绕组通电,转子逆励磁顺序方向连续旋转。改变绕组导通顺序,就可改变电机的转向。2、通电一周期,转过一个转子极距tr=360/Nr3、步距角qb=tr/m=360/(mNr)4、转矩方向与电流无关,但转矩存在脉动。5、需要根据定、转子相对位置投入激励。不能像普通异步电机一样直接投入电网(diànwǎng)运行,需要与控制器一同使用。2.1.3开关(kāiguān)磁阻电动机的相数与结构SR电动机常用(chánɡyònɡ)的相数与极数组合相数3456789定子(dìngzǐ)极数681012141618转子极数46810121416步进角(度)3015964.283.212.5(1)2-phase4statorpole/2rotorpole/利用永磁体辅助(fǔzhù)