开关磁阻电动机：高起动转矩，低起动电流

1.开关磁阻电动机的性能

开关磁阻电动机（SRM）是一种新型电动机，它的结构是所有类型电动机中最简单的一种，在电动机的转子上，没有集电环、绕组等转子导体和永久磁铁。开关磁阻电动机的定子和转子都是凸极结构，只在电动机的定子上安装有简单的集中励磁绕组，励磁绕组的端部较短，没有相间跨接线，磁通量集中于磁极区，通过定子电流来励磁。各组磁路的磁阻随转子位置的不同而变化。转子的运转是依靠磁力来运行，转速可以达到1500r/min。在较宽的转速范围和较宽的转矩范围内效率可以达到85%～93%，比三相感应电动机要高。它的转矩-转速特性好，在较宽的转速范围内，转矩、转速可灵活控制，调速控制较简单，并可实现四象限运行。开关磁阻电动机有较高的起动转矩和较低的起动功率，功率密度高，结构简单坚固，可靠性好，但转矩脉动大，控制系统较复杂，工作噪声大，体积比同样功率的感应电动机要大一些。

2.开关磁阻电动机的结构

开关磁阻电动机的定子和转子是采用凸极结构，定子和转子都是由硅钢片叠片组成，开关磁阻电动机的定子和转子极数不同，有多种组合方式，最常见的为三相6/4结构（图1-16）和四相8/6结构（图1-17）。三相开关磁阻电动机的定子上有6个凸极，转子上有4个凸极。四相开关磁阻电动机的定子上有8个凸极，转子上有6个凸极。在定子相对称的两个凸极上的集中绕组互相串联，构成一相，但在转子上没有任何绕组。

图1-16 三相6/4凸极单绕组结构的开关磁阻电动机

图1-17 四相8/6凸极结构的开关磁阻电动机

3.开关磁阻电动机的工作原理

三相开关磁阻电动机的工作原理如图1-18所示。从图1-18a中可知如果按A—B—C—A的顺序向定子绕组轮流通电时，定子便产生按顺序变换的磁场，电动机的转子即连续不断逆时针地转动。如果反过来按A′—C′—B′—A′改变定子绕组通电顺序时，就可以改变开关磁阻电动机转子转动的方向。三相开关磁阻电动机定子的凸极数为6个，转子的凸极数为4个，当A—B—C三相轮流通电一次时，转子共转π/2步进角。如果改变电流的大小，则可改变电动机转矩的大小，进而改变电动机的转速。如果控制在转子极离开定子极通电时，即可产生与转子旋转方向相反的制动转矩。

图1-18 三相开关磁阻电动机的工作原理

4.开关磁阻电动机的特点(https://www.xing528.com)

（1）开关磁阻电动机的优点

①高起动转矩，低起动电流。

②高效率，低损耗，耐温。

③电动机结构简单，适应于高速运转。

④电动机的功率电路简单。

⑤可靠性好。

⑥良好的适应性，成本低。

（2）开关磁阻电动机的缺点

①转矩有脉动现象。

②有振动与噪声。

③控制系统复杂。

④脉冲电流的影响。