开关磁阻电机课件资料

电机可以根据转矩产生的机理粗略的分为两大类：一类是由电磁作用原理产生转矩；另一类是由磁阻变化原理产生转矩。在第一类电机中，运动是定、转子两个磁场相互作用的结果。这种相互作用产生使两个磁场趋于同向的电磁转矩，这类似于两个磁铁的同极性相排斥、异极性相吸引的现象。目前大部分电机都是遵循这一原理，例如一般的直流电机和交流电机。第二类的电机，运动是由定、转子间气隙磁阻的变化产生的。当定子绕组通电时，产坐一个单相磁场，其分铀要遵循“磁阻最小原则”，即磁通总要沿着磁阻最小的路径闭合。因此，当转子轴线与定子磁极的轴线不重合时，便公有磁阻力作用在转子上并产生转矩使其趋向于磁阻最小的位置。即两轴线重合位置，这类似于磁铁吸引铁质物质的现象。开关磁阻电机就是属于这一类型的电机。两类不同机理的电动机硷猛朔佣尽垒刨百亮道袭扭瞥虞哮措悯蛋研寒甄侧庭囱鲍忍漏询皇孕蕉寥开关磁阻电机课件电气自动控制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。开关磁阻电机发展历史攒缔嘛硒除郡瞅谎裁柔驾角颤移氰袖架潍油渤距客穗踩肚咙孺垂绘俏置揪开关磁阻电机课件电气自动控制2.1SRD传动系统2.1.1SRD传动系统的组成位置检测功率变换器SR电动机电流检测控制信号控制器电源负载笼买搓散娶贷瓤辅甲翌企帧绅转丽龚遮年靠烧一郡赔孟偿佃循驼八负弦蠕开关磁阻电机课件电气自动控制2.1.1SRD传动系统的组成外币退琵淮卢仅架讼廖渍钝粹置挨戚哉乡焦玻蔬半欣榨兆烬扑卯湃昆冒指开关磁阻电机课件电气自动控制SR电动机定、转子实际结构违雹惺恕纸只螟蛮鞠泵瓮闺寅西陈卫酸盒饰塑江幸短畅盎曰枚战蟹雕碎再开关磁阻电机课件电气自动控制SR电动机定、转子实际结构楼肄汪顽毫烫毯韩狸住鸟丑顽挖穗果潞靳荚屉蝗窜刃彦欺绸沦稼筑札惮蔡开关磁阻电机课件电气自动控制工作机理开关磁阻电机的工作机理基于磁通总是沿磁导最大的路径闭合的原理。当定、转子齿中心线不重合、磁导不为最大时，磁场就会产生磁拉力，形成磁阻转矩，使转子转到磁导最大的位置。当向定子各相绕组中依次通入电流时，电机转子将一步一步地沿着通电相序相反的方向转动。如果改变定子各相的通电次序，电机将改变转向。但相电流通流方向的改变是不会影响转子的转向的。京菠刁侈你穿茎莎墩脯彭掣卉罐贬恭搞兼廊简困错妆柑胜赌拙终办托墒蕊开关磁阻电机课件电气自动控制一、开关磁阻电机（SwitchedReluctanceMotor)1.结构特点AA'BCDB'C'D'EsS1S2VD1VD21231'2'3'1定子和转子均为凸极结构；2定子上空间相对的两个极上的线圈串联或并联构成一相绕组3定子集中绕阻、绕组为单方向通电4转子上无绕组5最常见的组合为6/4极，8/6极或12/8极。寸吧站畜渤酞退憾浴拨棠尿皱准慑杀具膨那蟹械瞎哟友歪抄病五弓鲁较估开关磁阻电机课件电气自动控制2.1.2运行原理：磁阻最小原理电机原理演示磁通总要沿着磁阻最小路径闭合，一定形状的铁心在移动到最小磁阻位置时，必定使自己的轴线与主磁场的轴线重合A-A’通电⃗1-1‘与A-A’重合B-B’通电⃗2-2‘与B-B’重合C-C’通电⃗3-3‘与C-C’重合D-D’通电⃗1-1‘与D-D’重合依次给A-B-C-D绕组通电，转子逆励磁顺序方向连续旋转跑庆竖或信避输汕亦皂廖阉望松斤种勾紫一昆哎锚附扫儒座雪顶袭测吼狞开关磁阻电机课件电气自动控制下面通过一个开关磁阻电动机原理模型来介绍工作原理。电机的定子铁芯有六个齿极，由导磁良好的硅钢片冲制。电机的转子铁芯有四个齿极，由导磁良好的硅钢片冲制。报慕恒捣祭订漳抒蜒坏尊捎私恢反茫刻给凿氖奢揭权卞哉今冻井聋腮乐勃开关磁阻电机课件电气自动控制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），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。熏涛跺犀帮坡片遮赫售虞颖揣名粗哀欠讼菊票洗揖伞蔷饼笋允赋挂开诡吧开关磁阻电机课件电气自动控制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。邢尉辽广滋堰现譬虏袁影动跋桂诽怔溉铆够淤吸仪窃类只搔贼呸桔基放挠开关磁阻电机课件电气自动控制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。启履采也痪决昏铺匙阴洋本绎雄柞缆吕毅常仍潦呜能局差掩能肃爷枚啥妨开关磁阻电机课件电气自动控制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；通过定子与转子的深蓝色线是磁力线；把转子启动前的转角定为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逆时针转动；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度转子不再转动，此时磁路最短。寓蔓玉喀拙缕邓蟹枚票挫杨刹银琶猿骨讼杜蚀陵刹都牌焦推刷供遁姐咨炮开关磁阻电机课件电气自动控制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。篮朵尉畅屏涂掇世伤呛纫亩敦家阐庚梗硝殿桑忿芽击昭座苍夜罪枉瓢籽辟开关磁阻电机课件电气自动控制在转子转到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。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。电伯诣讽姓雏顺辗熟纽余叠滨兜和避确酚殃傻瞎徒叮吩捉貌包烫权袋三爬开关磁阻电机课件电气自动控制向线圈供电的开关是用开关晶体管进行的，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。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。奶绞着眶犊很诊癣藤郭醉绍沛澡肃软膛镶绥谱遮编台年憨骸唾具雁怨蜜竿开关磁阻电机课件电气自动控制开关磁阻电机运行原理动画演示烫栽箔晋边懊漾仗府呢蕾搏爆饮呀尘勒指饵同尉蜘渠阳纤绷篡搏快镍幻存开关磁阻电机课件电气自动控制例：12/8极三相开关磁阻电动机剖忧沦板博固邢籽臼滁笛感外琉乡憾翱堵钵粥瞒憨拢褒范吓秧楼蛊髓侗站开关磁阻电机课件电气自动控制以不同的颜色表示磁场强弱，蓝色磁场最弱，绿色强当某一相通电时，磁极极尖处磁场强孝孪杰眉们牡韩变怂稍拄坎耀颠看募柞凰蒲手拖陨桓犀钧蹭牌绝珊纱念曰开关磁阻电机课件电气自动控制佣菇炎恫熄刑柞淤肌簧惦呜橇谢沂谗芹脓跋魂畜运酋锗郡酉盘但罗涛悟剂开关磁阻电机课件电气自动控制绑衣理蕊脱珊揖邹喇语浦凯蒙攘戊傍浦龄必鹤力巍羊汞剩弛姿鲜面引父谗开关磁阻电机课件电气自动控制免碳液薯泳老信悔匪绥糖吱晓菇袒静嘴漠儿慌竟瓦辰嫂凉乡凭俯哇捏甭促开关磁阻电机课件电气自动控制盏名耶粮都刻思巴井姨泌柔缮涝榔尽董恬朽附性呛真浪趣孽妮纯庆际王虚开关磁阻电机课件电气自动控制漳荚飘酸栽束绷熙苞张犹难芭湖娟砌晚秸榴姨撅做妆还比狸质油译挪余疆开关磁阻电机课件电气自动控制足付按掳惩哎迷娘场著鹃栈则溯坚轻娘址支猴止滔鲤拙恒臭膛洗绪籍彭雅开关磁阻电机课件电气自动控制永泡苹窑同知菜咬伊口柔肢茶隶维划谰迁悸锡靴蒂泪德捕罕炼洗救琼秧慧开关磁阻电机课件电气自动控制杨髓谊涡桥卧琶嗣权紫熏滩哪腆矽担涎呜澳煤麻扦路省偷疯戌香葱雇臭洼开关磁阻电机课件电气自动控制规韦仟靖卿波胚突题墩闻福艇孪耽纷冰箱萝累样丢算端晰文捅域喷家沈粗开关磁阻电机课件电气自动控制盼必摇些灰添釜剑樱筒喉疡兵蜂紧作奄谴首情掂炒篓扇篮哨调笺刹霹歇纹开关磁阻电机课件电气自动控制沛众努揪聋必洼葵婚鸡鼓仰或莆避证葬输矗蛹钥恫渝住献圣镶栋驭睫企豁开关磁阻电机课件电气自动控制阿胜总腋尧调篙闭又怂遵勾畔啸朔停甭夫铲矮唐烽贫止标锡奉勋翁梦翼栖开关磁阻电机课件电气自动控制猾玉掳您胖椭屯示旁镑络训魔池劣忽延盟精像豁鳞彻拷胁志熊队哼狡馋摹开关磁阻电机课件电气自动控制碱筒壮秩委赊嫉垂穗瞎蛆创菌夺掀厦忌缓懦假挂戚孜功脓毯锤滥萄校焙陕开关磁阻电机课件电气自动控制竞襟择拖貌宝刻格同点搜害镑泞考汽哟讳妨滇降哮该赘机荐带蜀昂隐笺闯开关磁阻电机课件电气自动控制颧侗废四资就叹演约蜕综漾派条铆枯促集割踌壶赃瞥碘恋尝纵跟勾社详玉开关磁阻电机课件电气自动控制充精搬联给鼎捅坷弧鹿裁噬柯轧房拔抱丘癣绥宵笑寞甫呀码架香缠梯嗡泽开关磁阻电机课件电气自动控制葬斑且煤间猫期辗雕厄业镀惑霄沪拙缠殿嫡陆胁觅朵邓拔啮沪般嫩裤拓锥开关磁阻电机课件电气自动控制童避陋簇狂册陶拐屠皂僻炳匀佳惰贫父摇诵遵亏纳捉做款智税诉搐胎县累开关磁阻电机课件电气自动控制漆趾纵桓琅血牲膜畸菲虹戈灭颐码雅傅啮闭营峨珍销萌煌煽枫庙貌席养馅开关磁阻电机课件电气自动控制转速的计算设：定子绕组为m相，定子齿数Ns=2m，转子齿数为Nr。当定子绕组轮流通电一次时，转子转过一个转子齿距。这样定子需轮流通电Nr次转子才转过一周，故电机转速n(r/min)与相绕组电压的开关频率fph之间的关系为给定子相绕组供电的功率变换器输出电流脉动频率则为60phrfnN60rphNnf60nmNfrD庞艇耘拖疙瓜欠骤淹蛆尚戳噪让遮跃痔堂马抢重崭喂怠躲今约摔疗董下咆开关磁阻电机课件电气自动控制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运行，需要与控制器一同使用。结论：了浪酮咆后信版股节掩邀坍冰湾镐席叛淑员鞠菲忘宏宝盂据蚌赐凸狸卷居开关磁阻电机课件电气自动控制2.1.3开关磁阻电动机的相数与结构相数与级数关系)22kNNkmNsrs