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1、开关磁阻电动机原理Switched Reluctance Motor开关磁阻电动机（SR）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，见下图。磁阻电机定子铁芯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，见下图。磁阻电机转子铁芯与普通电机一样，转子与定子直接有很小缝隙，转子可在定子内自由转动，见下图。双凸极结构的定子铁芯与转子铁芯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
2、线圈（定子绕 组），是向电机提供工作磁场的励磁绕组。定子铁芯上有励磁绕组在转子上没有线圈，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，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。三相 6/4 结构工作原理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连接在一起（标有紫色圆点的线端连接在一起），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
3、结构。在下图标注的A相、B相、C相线圈仅为后面分析磁路带来方便，并不是连接普通的三相交流电。磁阻电机励磁绕组分布图 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。 A 相、B相、C相线圈由开关控制电流通断，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；约定转子启动前的转角为 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齿极通过转子铁芯，磁力线可看成极有弹力的线，在磁力的牵引下转子开始异时针转动；中间图是转子转了 10度的图，右面图是转 到20度的图，磁力一直牵引转子转到 30度为止，到了30度转子
4、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度时接通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。磁阻电机工作原理示意图-2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。磁阻电机工作原理示意图-3当转子转到90度前切断C相电源，转子在90度的状态与前面0度开始时一样，重复前面过程， 接通 A 相
5、电源，转子继续转动，这样不停的重复下去，转子就会不停的旋转。这就是磁阻电动机的工 作原理。由于是运用了利用磁阻最小原理，故称为磁阻电动机；又由于电机磁场并非由正弦波交流电 产生，其线圈电流通断、磁通状态直接受开关控制，故称为开关磁阻电动机。功率变换器功率变换器是开关磁阻电动机的电源接口，通过开关晶体管向线圈供电，下面就是三相线圈与开 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。ABCBG2SG3I电晾+电源一功率变换器与三相线圈连接示意图由于电机靠磁阻工作，跟磁通方向无关，即跟电流方向无关，故在上面运行图中没有标明磁力线 的方向。A、B、C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。
