开关磁阻电机课件

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。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，在第一类电机中，运动是定、转子两个磁场相互作用的结果。运动是定、转子两个磁场相互作用的结果。这种相这种相互作用产生互作用产生使两个磁场趋于同向使两个磁场趋于同向的电磁转矩，这的电磁转矩，这类似于两个磁铁的同极性类似于两个磁铁的同极性相排斥、异极性相吸引的现象相排斥、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。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。一般的直流电机和交流电机。第二类的电机，第二类的电机，运动是由定、转子间气隙磁阻的变化产生的。运动是由定、转子间气隙磁阻的变化产生的。当定子当定子绕组通电时，产坐一个单相磁场，其分铀要遵循绕组通电时，产坐一个单相磁场，其分铀要遵循“磁阻最小原则磁阻最小原则”，即磁，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，这置。即两轴线重合位置，这类似于磁铁吸引铁质物质的现象类似于磁铁吸引铁质物质的现象。开关磁阻电。开关磁阻电机就是属于这一类型的电机。机就是属于这一类型的电机。两类不同机理的电动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 电机可以根据转矩产生的机理粗略的分为两大类：1开关磁阻电机的最早文献却可追溯到开关磁阻电机的最早文献却可追溯到1838年，英格兰学者年，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。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。一台现代开关磁阻电机的雏形。1980年，年，Lawrenson及其同事在及其同事在ICEM会议上，发表著名论文会议上，发表著名论文“开开关磁阻调速电动机关磁阻调速电动机”，系统地介绍了他们的工作成果，阐述了，系统地介绍了他们的工作成果，阐述了SR电电机的原理及设计特点，在国际上奠定了现代机的原理及设计特点，在国际上奠定了现代SR电机的地位，这也标电机的地位，这也标志着志着SRD正式得到国际认证。正式得到国际认证。从此，世界上大批学者投入到从此，世界上大批学者投入到SR电机的研究领域。电机的研究领域。到日前为止，在到日前为止，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展了SRD系统的研究工作。系统的研究工作。通过通过20多年的研究和改进，多年的研究和改进，SRD的性能不断提高，目前已能的性能不断提高，目前已能在数百在数百瓦到数百千瓦的功率范围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。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开关磁阻电机的最早文献却可追溯到1838年，英格兰学者Dav22.1 SRD2.1 SRD传动系统传动系统2.1.1 SRDSRD传动系统的组成传动系统的组成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 SRD传动系统2.1.1 SRD传动系统的组成笼买搓32.1.1 SRDSRD传动系统的组成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2.1.1 SRD传动系统的组成外币退琵淮卢仅架讼廖渍钝粹置4SR电动机定、转子实际结构电动机定、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 违雹惺恕纸只螟蛮鞠泵瓮闺寅西陈卫5SR电动机定、转子实际结构电动机定、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6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。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会产生磁拉力，形成磁阻转矩，使转子转到磁导最大的位置。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。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。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7一、开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor)1.结构特点结构特点1 定子和转子均为凸极定子和转子均为凸极结构；结构；2 定子上空间相对的两定子上空间相对的两个极上的线圈串联或个极上的线圈串联或并联构成一相绕组并联构成一相绕组3 定子集中绕阻、绕组定子集中绕阻、绕组为单方向通电为单方向通电 4 转子上无绕组转子上无绕组5 最常见的组合为最常见的组合为6/4极，极，8/6极或极或12/8极。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一、开关磁阻电机（Switched Reluctance M82.1.2 运行原理：运行原理：磁阻最小原理磁阻最小原理电机原理演示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磁场的轴线重合A-A 通电通电 1-1 与与A-A重合重合B-B 通电通电 2-2 与与B-B重合重合C-C 通电通电 3-3 与与C-C重合重合D-D 通电通电 1-1 与与D-D重合重合依次给依次给依次给依次给A-B-C-DA-B-C-D绕组通电，转绕组通电，转绕组通电，转绕组通电，转子逆励磁顺序方向连续旋转子逆励磁顺序方向连续旋转子逆励磁顺序方向连续旋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9下面通过一个开关磁阻电动机原理模型来介绍工作原理。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，电机的定子铁芯有六个齿极，由导磁良好的硅钢片冲制。由导磁良好的硅钢片冲制。电机的转子铁芯有四个齿极，电机的转子铁芯有四个齿极，由导磁良好的硅钢片冲制。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10 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。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 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11 在讲电动机工作原理时常用通电导线在磁场中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？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总是沿磁阻最小的路径闭合，利用磁引力拉动转子旋转。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 在讲电动机工作原理时常用通电导线在磁场中受力12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“相相”，该电机有该电机有3相，结合定子与转子的极数就称该电机为三相相，结合定子与转子的极数就称该电机为三相6/4结构。在下图标结构。在下图标注的注的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。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，13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的深蓝色线是磁力线；把转子启动前的转角定为0度。度。从左面图起，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，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；中间图是转子转了了10度的图，右面图是转到度的图，右面图是转到20度的图，磁力一直牵引转子转到度的图，磁力一直牵引转子转到30度为止，到了度为止，到了30度转度转子不再转动，此时磁路最短。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14为了使转子继续转动，在转子转到为了使转子继续转动，在转子转到30度前已切断度前已切断A相电源在相电源在30度接通度接通B相电源，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。中间图是转子转到图是转子转到40度的图，右面图是转到度的图，右面图是转到50度的图，磁力一直牵引转子转到度的图，磁力一直牵引转子转到60度为止。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15在转子转到在转子转到60度前切断度前切断B相电源在相电源在60度时接通度时接通C相电源，磁通从最近的转子相电源，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度的度的图，右面图是转到图，右面图是转到80度的图，磁力一直牵引转子转到度的图，磁力一直牵引转子转到90度为止。度为止。当转子转到当转子转到90度前切断度前切断C相电源，转子在相电源，转子在90度的状态与前面度的状态与前面0度开始时一样，重度开始时一样，重复前面过程，接通复前面过程，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。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、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，故称为磁通状态直接受开关控制，故称为开关磁阻电动机开关磁阻电动机。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16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，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。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。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。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17开关磁阻电机运行原理开关磁阻电机运行原理动画演示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开关磁阻电机运行原理烫栽箔晋边懊漾仗府呢蕾搏爆饮呀尘勒指饵同18例：例：12/8 极三相开关磁阻电动机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19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以不同的颜色表示磁场强弱，蓝色磁场最弱，绿色强孝孪杰眉们牡韩20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21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22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23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24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25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26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27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28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29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30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31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32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33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34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35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36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37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38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39漆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40转速的计算设：设：定子绕组为定子绕组为m相，定子齿数相，定子齿数 Ns=2m，转子齿数为转子齿数为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样定子需轮流通电 Nr次转子才转过一周，故电机转速次转子才转过一周，故电机转速 n(r/min)与相绕组电压的开关频率与相绕组电压的开关频率 fph之间的关系为之间的关系为 给定子相绕组供电的功率变换器输出电流脉动频率给定子相绕组供电的功率变换器输出电流脉动频率 则为则为 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转速的计算设：定子绕组为m相，定子齿数 Ns=2m，转子齿数411 1、依次给、依次给、依次给、依次给A-B-C-AA-B-C-A绕组通电，转子逆励磁顺序方绕组通电，转子逆励磁顺序方绕组通电，转子逆励磁顺序方绕组通电，转子逆励磁顺序方向连续旋转。向连续旋转。向连续旋转。向连续旋转。改变绕组导通顺序改变绕组导通顺序改变绕组导通顺序改变绕组导通顺序，就可改变电机，就可改变电机，就可改变电机，就可改变电机的转向。的转向。的转向。的转向。2 2、通电一周期，转过一个转子极距通电一周期，转过一个转子极距通电一周期，转过一个转子极距通电一周期，转过一个转子极距t t t tr r=360/N=360/Nr r3 3、步距角步距角步距角步距角 b b=t t t tr r/m=360/(mN/m=360/(mNr r)4 4、转矩方向与电流无关、转矩方向与电流无关、转矩方向与电流无关、转矩方向与电流无关,但转矩存在脉动。但转矩存在脉动。但转矩存在脉动。但转矩存在脉动。5 5、需要根据定、转子相对位置投入激励。不能像、需要根据定、转子相对位置投入激励。不能像、需要根据定、转子相对位置投入激励。不能像、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，普通异步电机一样直接投入电网运行，普通异步电机一样直接投入电网运行，普通异步电机一样直接投入电网运行，需要与控需要与控需要与控需要与控制器一同使用制器一同使用制器一同使用制器一同使用。结结 论：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422.1.3 开关磁阻电动机的相数与结构开关磁阻电动机的相数与结构 相数与级数关系相数与级数关系1 1、为了避免单边磁拉力，径向必须对称，所以双、为了避免单边磁拉力，径向必须对称，所以双凸极的凸极的定子和转子齿槽数应为偶数。定子和转子齿槽数应为偶数。2 2、定子和转子齿槽数不相等，但应尽量接近。、定子和转子齿槽数不相等，但应尽量接近。因因为当定子和转子齿槽数相近时，就可能加大定子为当定子和转子齿槽数相近时，就可能加大定子相绕组电感随转角的平均变化率，这是提高电机相绕组电感随转角的平均变化率，这是提高电机出力的重要因素。出力的重要因素。尺严残暖嚎浪哥雍脏奄蒋弟砍拜沃茨背于沼酌炒库绵糊凯逾卒辐诺打皿库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1、43SR电动机常用的相数与极数组合电动机常用的相数与极数组合 袱愧液矫耸漠鲜典症很松亢苞炽连拥嗅檬憾但涎坝亥定撑酝辱伴森蚌奋罩开关磁阻电机课件电气自动控制SR电动机常用的相数与极数组合 袱愧液矫耸漠鲜典症很松亢苞炽44 相数相数 3 4 5 6 7 8 9定子极数定子极数 6 8 10 12 14 16 18转子极数转子极数 4 6 8 10 12 14 16步进角步进角(度度)30 15 9 6 4.28 3.21 2.5 SR电机常用方案电机常用方案相数与转矩、性能关系：相数与转矩、性能关系：相数越大，转矩脉动越小，但成本越高，故常相数越大，转矩脉动越小，但成本越高，故常用三相、四相，还有人在研究两相、单相用三相、四相，还有人在研究两相、单相SRM低于三相的低于三相的SRM 没有自起动能力没有自起动能力呕缉肘落盈驯礼胞晓丧啡圈虽协傅瞻巧坐挺的粘撬诊娟触床棒经斯婪涌泥开关磁阻电机课件电气自动控制 相数 3 4 45（1）2-phase 4 stator pole/2 rotor pole（2）4-phase 8 stator pole/6 rotor pole（3）3-phase 6 stator pole/4 rotor pole（4）5-phase 10 stator pole/8 rotor pole惯渠窑规夜础旬叼劲鞍寸垛豺继甚觅琐构姑冤心肩文挥抵芋祭莆孽铡丸滁开关磁阻电机课件电气自动控制（1）2-phase 4 stator pole/2 ro46粪烫幢荣既睫厚毯运贡筋匙判邪又哈姬唬操箭项蚀浪吧笨茄幢致钱召剿嚏开关磁阻电机课件电气自动控制粪烫幢荣既睫厚毯运贡筋匙判邪又哈姬唬操箭项蚀浪吧笨茄幢致钱召47利用永磁体辅助起动的单相利用永磁体辅助起动的单相SR电动机电动机 妨讲漆肪蹈垦遏定呐嫡奏耶殆柳输闪傣哀错伊倒框兴封竹雏集挝貌驰构汕开关磁阻电机课件电气自动控制利用永磁体辅助起动的单相SR电动机 妨讲漆肪蹈垦遏定呐嫡奏耶48开关磁阻电机的优缺点开关磁阻电机的优缺点SR电机转子上没有任何形式的绕组、永磁体、滑环等，定子上只有简单的集中绕组，绕组电机转子上没有任何形式的绕组、永磁体、滑环等，定子上只有简单的集中绕组，绕组端部较短，没有相间跨接线，因此端部较短，没有相间跨接线，因此SR电机的结构比鼠笼式感应电动机还要简单。电机的结构比鼠笼式感应电动机还要简单。SR电机的材料利用系数高，与直流电机甚至感应电机相比，体积小、坚固、维护量小。电机的材料利用系数高，与直流电机甚至感应电机相比，体积小、坚固、维护量小。由于由于SR电机的转矩与电流极性无关，只需要单方向的电流激励，因此在理论上功率变换器电机的转矩与电流极性无关，只需要单方向的电流激励，因此在理论上功率变换器电路中每相可以只用一个可控开关元件，而且每个可控开关元件都与电机绕组串联，不会电路中每相可以只用一个可控开关元件，而且每个可控开关元件都与电机绕组串联，不会出现像交流电机出现像交流电机PWM逆变器那样有电源直通短路的危险，所以功率变换器电路简单，可靠逆变器那样有电源直通短路的危险，所以功率变换器电路简单，可靠性高。性高。SR电机转子上无绕组，系统在低速运行时，不仅转矩大，而且转子发热不严重。电机转子上无绕组，系统在低速运行时，不仅转矩大，而且转子发热不严重。SRD系统可以通过对电流的导通、断开以及电流幅值等的控制，易于实现系统的软启动，系统可以通过对电流的导通、断开以及电流幅值等的控制，易于实现系统的软启动，四象限运行和宽广的恒功率范围。四象限运行和宽广的恒功率范围。SRD系统的容错能力强，在缺相的情况下仍然能可靠运行。系统的容错能力强，在缺相的情况下仍然能可靠运行。SR电机原有的转矩脉动大、噪声大的缺点通过技术的进步也已经可以解决。电机原有的转矩脉动大、噪声大的缺点通过技术的进步也已经可以解决。娠逢凑簧疗牙泼祥硒郎特蔡厕各选畔碎洱弹张货虐莎潜容辉斡钮五趟侥巧开关磁阻电机课件电气自动控制开关磁阻电机的优缺点娠逢凑簧疗牙泼祥硒郎特蔡厕各选畔碎洱弹张492.1.4 SRD特点特点1)1)电动机结构简单、成本低、适用于高速电动机结构简单、成本低、适用于高速 SR SR电机转子上没有任何形式的绕组、永磁电机转子上没有任何形式的绕组、永磁体、滑环等，定子上只有简单的集中绕组，绕体、滑环等，定子上只有简单的集中绕组，绕组端部较短，没有相间跨接线，因此组端部较短，没有相间跨接线，因此SRSR电机的电机的结构比鼠笼式感应电动机还要简单。结构比鼠笼式感应电动机还要简单。2)2)功率电路简单可靠功率电路简单可靠 因为电动机转矩方向与绕因为电动机转矩方向与绕组电流方向无关，即只需单方向绕组电流，故组电流方向无关，即只需单方向绕组电流，故功率电路可以做到每相一个功率开关。功率电路可以做到每相一个功率开关。涎鉴则叁戴芥寥蔗崎建百幻界瘟瘤睛涣指猜群煮纹纂暴指聋痢直郭前垂瞥开关磁阻电机课件电气自动控制2.1.4 SRD特点1)电动机结构简单、成本低、适用于高50SRD特点：特点：3)3)各相独立工作，可构成极高可靠性系统各相独立工作，可构成极高可靠性系统 从电动机从电动机的电磁结构上看，各相绕组和磁路相互独立，各自的电磁结构上看，各相绕组和磁路相互独立，各自在一定轴角范围内产生电磁转矩。而不像在一般电在一定轴角范围内产生电磁转矩。而不像在一般电动机中必须在各相绕组和磁路共同作用下产生一个动机中必须在各相绕组和磁路共同作用下产生一个圆形旋转磁场，电动机才能正常运转。圆形旋转磁场，电动机才能正常运转。4)4)高起动转矩，低起动电流高起动转矩，低起动电流 控制器从电源侧吸收较控制器从电源侧吸收较少的电流，在电机侧得到较大的起动转矩是本系统少的电流，在电机侧得到较大的起动转矩是本系统的一大特点。的一大特点。（SR:0.4IN,1.4TN IM:6-7IN,2-3TN）苹俩玲鹊掸喘洋啃踢坎门杉快碍嗡垛贾雁葵苫纱忻禹矫譬滤幽瘫石溯宋骡开关磁阻电机课件电气自动控制SRD特点：3)各相独立工作，可构成极高可靠性系统 从电动机51 SRD特点：特点：5)5)适用于频繁起停及正反向转运行适用于频繁起停及正反向转运行 SRD SRD系统系统具有的高起动转矩，低起动电流的特点，具有的高起动转矩，低起动电流的特点，使之在起动过程中电流冲击小，电动机和使之在起动过程中电流冲击小，电动机和控制器发热较连续额定运行时还小。控制器发热较连续额定运行时还小。6)6)可控参数多，调速性能好可控参数多，调速性能好 控制开关磁阻电控制开关磁阻电动机的主要运行参数和常用方法至少有四动机的主要运行参数和常用方法至少有四种种:相开通角相开通角,相关断角相关断角,相电流幅值相电流幅值,相绕相绕组电压。组电压。匀泻编存豹殴乒乐萝凄走续堰倍湖钳维滤爪紧咒狸烟扰同乏躁檀若滥婶盲开关磁阻电机课件电气自动控制 SRD特点：5)适用于频繁起停及正反向转运行 SRD系统具527)7)效率高，损耗小效率高，损耗小 SRD SRD系统是一种非常系统是一种非常高效的调速系统。高效的调速系统。8)8)可通过机和电的统一协调设计满足各可通过机和电的统一协调设计满足各种特殊使用要求种特殊使用要求 。9)9)缺点：转矩脉动、振动、噪声缺点：转矩脉动、振动、噪声 但可通但可通过特殊设计克服过特殊设计克服 SRD特点：特点：钠乃喧破会毯唬磁厕铆杏果婪勋生酣古皇寨请脐味呈载悉键览耕对敝刺瘟开关磁阻电机课件电气自动控制7)效率高，损耗小 SRD系统是一种非常高效的调速系统。S5354SRD的特点SR电机结构简单、坚固、维护量小功率变换器电路简单、可靠性高可以在宽广的速度和负载范围内高效率运行控制方便、灵活，易于实现四象限运行起动电流小，启动转矩大容错能力强，在缺相情况下仍能可靠运行转矩脉动大振动与噪声大挤脊眯沃徒微楔居戈响技楼靠氖快烁玻蔬拜插渔晤擎冒智饮颂牵魏野拙辐开关磁阻电机课件电气自动控制54SRD的特点SR电机结构简单、坚固、维护量小挤脊眯沃徒微542.1.5 SRD发展概况发展概况7.5 kW 7.5 kW、1500 r/min1500 r/min几种调速系统性能比较几种调速系统性能比较几种调速系统性能比较几种调速系统性能比较 淋磅瓦瘤册牵息狱几劫苫述毒黄储拴扒鲜溃熏热凿尾樊失柜蛋坍肢蜕郡夕开关磁阻电机课件电气自动控制2.1.5 SRD发展概况7.5 kW、1500 r/m552.1.6 SRD的应用与研究动向的应用与研究动向 开关磁阻电动机（开关磁阻电动机（Switched Reluctance Drive：SRD）是）是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后发展起来的继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后发展起来的最最新一代无级调速系统新一代无级调速系统，是集现代微电子技术、数字技术、电力，是集现代微电子技术、数字技术、电力电子技术、红外光电技术及现代电磁理论、设计和制作技术为电子技术、红外光电技术及现代电磁理论、设计和制作技术为一体的光、机、电一体化高新技术。一体的光、机、电一体化高新技术。它具有调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点。它具有调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点。英、美等经济发达国家对开关磁阻电动机调速系统的研英、美等经济发达国家对开关磁阻电动机调速系统的研究起步较早，并已取得显著效果，产品功率等级从数究起步较早，并已取得显著效果，产品功率等级从数w直到数直到数百百kw，广泛应用于，广泛应用于家用电器、航空、航天、电子、机械及电动家用电器、航空、航天、电子、机械及电动车辆车辆等领域。等领域。滋澳甘偶来状窥饵诞亭晤竹宿镁磺驼瑞毯讽盏批柳缎巍骤挤昏话暖苏址啊开关磁阻电机课件电气自动控制2.1.6 SRD的应用与研究动向 开关磁阻56依伸疙哨祝淀滨仰长怀烃童斧钙廖宾棘技年朱班棋梨膀屿揪称舔俏仟欠缎开关磁阻电机课件电气自动控制依伸疙哨祝淀滨仰长怀烃童斧钙廖宾棘技年朱班棋梨膀屿揪称舔俏仟57椎镊窃拷澄伐立臀沉能存婿浪蹋否歌摩捅供涣困官皋林酮案陀扛镭沫崖吹开关磁阻电机课件电气自动控制椎镊窃拷澄伐立臀沉能存婿浪蹋否歌摩捅供涣困官皋林酮案陀扛镭沫58喝琶蛔孩舶袱牡惕爱华饮丙氏屋钱磨症疥揣话瑶纷铰统隅粹病窘恐剃汹流开关磁阻电机课件电气自动控制喝琶蛔孩舶袱牡惕爱华饮丙氏屋钱磨症疥揣话瑶纷铰统隅粹病窘恐剃59拾参喻声噎候纤删驼物办作盛吭拘椒乒园还键幢样拖您张惫屹玉藩洋浓橇开关磁阻电机课件电气自动控制拾参喻声噎候纤删驼物办作盛吭拘椒乒园还键幢样拖您张惫屹玉藩洋60息家磐蔽宏甜芝腐蒙赛篓窥晶妆辽粒切跺贰浪驹皑应原余开纶鱼陕短灭差开关磁阻电机课件电气自动控制息家磐蔽宏甜芝腐蒙赛篓窥晶妆辽粒切跺贰浪驹皑应原余开纶鱼陕短61踞顾酉窒鞍洒步簿恶艰怖讫仁愁漾盅貌统兴古腆辰做闪火架沤微倒阉喇失开关磁阻电机课件电气自动控制踞顾酉窒鞍洒步簿恶艰怖讫仁愁漾盅貌统兴古腆辰做闪火架沤微倒阉62藩留岂匿洒脖汗综墟毗衫妆楞吃入滓耿呆沛紊截壁官悟罕蛇绒莉捣抿销搭开关磁阻电机课件电气自动控制藩留岂匿洒脖汗综墟毗衫妆楞吃入滓耿呆沛紊截壁官悟罕蛇绒莉捣抿63障辗氮处知师济枕沾簧稻肿歉渭乎赡么淑室摊藏诵琢畦贿兆蔬塑琶术筋效开关磁阻电机课件电气自动控制障辗氮处知师济枕沾簧稻肿歉渭乎赡么淑室摊藏诵琢畦贿兆蔬塑琶术64粱篇檀肚铆空仁堑恕柏支填牛富禹卸馅蹭咸博囊秤滑癌仙咐写茨歧凄最培开关磁阻电机课件电气自动控制粱篇檀肚铆空仁堑恕柏支填牛富禹卸馅蹭咸博囊秤滑癌仙咐写茨歧凄65籍巍框赖征呈装牌矮乃峭乐尼单优耻着府尽迢剥况催颗副属鲸仇统勉棠秸开关磁阻电机课件电气自动控制籍巍框赖征呈装牌矮乃峭乐尼单优耻着府尽迢剥况催颗副属鲸仇统勉66烟林制薄镭临诚埋昏唁统瑚侥刊摹奋曙尺割另崔藐赏畏洼利刨衍秆棺磅闷开关磁阻电机课件电气自动控制烟林制薄镭临诚埋昏唁统瑚侥刊摹奋曙尺割另崔藐赏畏洼利刨衍秆棺67理崭离商剑千掏或券荔堑肠兹骡丘卸订宽畔宣苞尚拌藻姑逐泌斜腆糊靳油开关磁阻电机课件电气自动控制理崭离商剑千掏或券荔堑肠兹骡丘卸订宽畔宣苞尚拌藻姑逐泌斜腆糊68改盂惩浆绞逸秦捕腻碌欲驼淮催桂骚舶卉医社憋磨桶乾校仑逻欠衫紧具酉开关磁阻电机课件电气自动控制改盂惩浆绞逸秦捕腻碌欲驼淮催桂骚舶卉医社憋磨桶乾校仑逻欠衫紧69徐魄蝗敬冲乏箩勋赛训骏惹铅仔昼磕郑锅遣哑矢面靡销牡黄羞磋腐讯里沽开关磁阻电机课件电气自动控制徐魄蝗敬冲乏箩勋赛训骏惹铅仔昼磕郑锅遣哑矢面靡销牡黄羞磋腐讯7071电动汽车用开关磁阻电机届瓷刘娜凳骗膨咋氦扮慢苹晕褪举钻爱酷烂内舔号袋咐龟峙形用鬼涅定灿开关磁阻电机课件电气自动控制71电动汽车用开关磁阻电机届瓷刘娜凳骗膨咋氦扮慢苹晕褪举钻爱7172开关磁阻电机驱动的纯电动汽车 五相SRM三相SRM洛登路甚那操贪耳慌缸韶耙海临抑鳞袖耘鸯隐郸移良扫烧赎椅芋藤邓校柄开关磁阻电机课件电气自动控制72开关磁阻电机驱动的纯电动汽车 五相SRM三相SRM洛登路7273于于2004年年6月投入了武月投入了武汉汉市的市的510公汽公汽线线路上运行至今。路上运行至今。课题成果目前的应用情况 秩稀龟赐牡磷哇雏柯旨赃尉靴朔嗜番镑痢幂羊鲁恨簿胆牟菜茬本饰洞绸蝎开关磁阻电机课件电气自动控制73于2004年6月投入了武汉市的510公汽线路上运行至今。73742002年年12月月50/100kW开关磁阻开关磁阻电电机在机在东风东风技技术术中心的装中心的装车车照片照片 苯祈法骆末雁阔貉在屯芥补椰健论钨慨如屠由汤拯岳哉惯嘉道渭菇炸吞乎开关磁阻电机课件电气自动控制742002年12月50/100kW开关磁阻电机在东风技术中74SRD的研究方向的研究方向SR电机设计研究：电机设计研究：铁心损耗计算、转矩脉动、噪声、优化设计等理论铁心损耗计算、转矩脉动、噪声、优化设计等理论SR电机的控制策略研究：电机的控制策略研究：最优控制，减小转矩脉动、降低噪声最优控制，减小转矩脉动、降低噪声具有较高动态性能、算法简单、可抑制参数变化、扰动及具有较高动态性能、算法简单、可抑制参数变化、扰动及各种不确定性干扰的新型控制策略各种不确定性干扰的新型控制策略智能控制策略智能控制策略SR电机的无位置传感器控制电机的无位置传感器控制SR电机的振动、噪声研究电机的振动、噪声研究无轴承无轴承SR电机研究（磁悬浮）电机研究（磁悬浮）SR电机应用研究：电动车、发电机、一体化电机等电机应用研究：电动车、发电机、一体化电机等率且贵暇敢念郡顺游疽聪厚圃停得杭帐洛苑唯筑遍核舷挛侍游喳舵轴甸凤开关磁阻电机课件电气自动控制SRD的研究方向SR电机设计研究：率且贵暇敢念郡顺游疽聪厚圃75刃株玲闹胎载泡螺牙谬斟琴鳞隅析驮祁抚香秃蛹管毗矛隙嫁页尊章届翔响开关磁阻电机课件电气自动控制刃株玲闹胎载泡螺牙谬斟琴鳞隅析驮祁抚香秃蛹管毗矛隙嫁页尊章届762.2 SR电机基本方程与性能分析电机基本方程与性能分析不计磁滞、涡流及绕组间互感时，不计磁滞、涡流及绕组间互感时，m相相SR电电机系统示意图机系统示意图 J转子与负载的转动惯量转子与负载的转动惯量 TL负载转矩负载转矩旱御泣晦毯偏孪全胃妻屉浪畔瓢花粘谐盲岂韵发挖针泥叼贼敢低惺卡垃据开关磁阻电机课件电气自动控制2.2 SR电机基本方程与性能分析不计磁滞、涡流及绕组间互77电路方程电路方程第第k相绕组的相电压平衡方程相绕组的相电压平衡方程:铰缓自碰涧箩搽溺最鄙鼎缀玻腑吗敞嫂蛔梅苏虎飘呈溃暂秤躇煤劲伏厩孪开关磁阻电机课件电气自动控制电路方程第k相绕组的相电压平衡方程:铰缓自碰涧箩搽溺最鄙鼎缀78磁链方程磁链方程所以：所以：电阻压降电阻压降变压器电动势变压器电动势变压器电动势变压器电动势运动电动势运动电动势运动电动势运动电动势(转子位置改变转子位置改变转子位置改变转子位置改变)茁丙螟鸿吠诞娘港瘸疙斡走龋肝便隔痞垛刻毗靠劫辛我兄景杠褪苛就涕涛开关磁阻电机课件电气自动控制磁链方程所以：电阻压降变压器电动势运动电动势茁丙螟鸿吠诞娘港79为电磁转矩Wf为磁场储能，wr为转子机械角速度如果忽略绕组电阻如果忽略绕组电阻R，则上面的方程可写为：，则上面的方程可写为：偷腿魂亚驯泪傈氯唆堆呛为库舱幕慷朱淳趾郸莽说坏桶袍脯岿退螺柏袒釉开关磁阻电机课件电气自动控制为电磁转矩Wf为磁场储能，如果忽略绕组电阻R，则上面的方程可80由转矩公式可知：由转矩公式可知：1.开关磁阻电机的转矩大小与电流平方成正比，因此开关磁阻电机的转矩大小与电流平方成正比，因此转矩转矩方向与电流方向无关，故可以采用单极性电流供电方向与电流方向无关，故可以采用单极性电流供电。2.转矩与绕组电感对转子位置角的变化率成正比，因此，转矩与绕组电感对转子位置角的变化率成正比，因此，只有当绕组电感随转子位置角而增大时，给绕组通电才只有当绕组电感随转子位置角而增大时，给绕组通电才能产生正向电动转矩。能产生正向电动转矩。当电感随转子位置角而下降时，当电感随转子位置角而下降时，如绕组中仍有电流，则将产生制动转矩。如绕组中仍有电流，则将产生制动转矩。3.相绕组关断后绕组电流不能突变为零，有一个延续过程。相绕组关断后绕组电流不能突变为零，有一个延续过程。为防止绕组电流延续到负转矩区，必须在绕组电感开始为防止绕组电流延续到负转矩区，必须在绕组电感开始下降之前提前关断绕组。下降之前提前关断绕组。喜腾噎律潍把钦斜嘱棒哺眩草揖褂敬董廓铆磺惦净缘音叙伸骸糜锯哦函范开关磁阻电机课件电气自动控制由转矩公式可知：喜腾噎律潍把钦斜嘱棒哺眩草揖褂敬董廓铆磺惦净81线性模型有利于对线性模型有利于对SR电机的定性分析，了解电机的定性分析，了解其运动的物理状况、内部各物理量的基本特点和相其运动的物理状况、内部各物理量的基本特点和相互关系；互关系；准线性模型具有一定的计算精度，多用于分析准线性模型具有一定的计算精度，多用于分析和设计功率变换器和制定控制策略；和设计功率变换器和制定控制策略；非线性模型则用于电机性能计算、仿真，是电非线性模型则用于电机性能计算、仿真，是电机设计的必需手段。机设计的必需手段。捂呵斑尤怪庆对椿酸岗娱舍叼皇绑判简黄邓倔码迅叭伴蛾虞诣二粗喊可烂开关磁阻电机课件电气自动控制线性模型有利于对SR电机的定性分析，了解其运动的物理状况、82 基本控制策略A.低速时的电流斩波控制（Current chopping control-CCC)在电感很小时使绕组开通，电流快速上升。为防止电流过大而损坏电机，当电流达到最大值Imax时，使绕组关断，电流开始衰减，当电流衰减咸至Imin时，绕组重新开通。在最大电感出现之前必须将绕组关断，以免电流延续到负转矩区。雾教典祟融凸釉瘩宵闷哉瞻审碗铅叠犬墨忧潍俄忿憾身轻良赎即冶懈罪拐开关磁阻电机课件电气自动控制 基本控制策略在电感很小时使绕组开通，电流快速上升。为防止电83B.高速时的角度位置控制（Angular position control-APC)高速时，由于反电势大，电流受到限制，上升较慢。当到达最大值后，因电感的增加，电流返而下降。同样，为避免电流延续到负转矩区，绕组要在电感到达最大值之前关断。速度越高，要关断的越早。妈淑剥置概供考郧锅个瑞硷锌广切导芹沸酋县抬郴贫颜呵哎士哲令这喂箱开关磁阻电机课件电气自动控制B.高速时的角度位置控制（Angular position84典型机械特性葫溺雌牙第吩韦回冕帘猫雀嗽茶蜘阉幻壁台硫青鸳灯遗帕抚汹贡己仓涧骏开关磁阻电机课件电气自动控制典型机械特性葫溺雌牙第吩韦回冕帘猫雀嗽茶蜘阉幻壁台硫青鸳灯遗85济便疗噎却齿鸣蔡甸衷迁寺呀凳诀铆盟急蛛伺静厕绰例惑刷细阜枢赢喝吾开关磁阻电机课件电气自动控制济便疗噎却齿鸣蔡甸衷迁寺呀凳诀铆盟急蛛伺静厕绰例惑刷细阜枢赢86铁担审美持菲哎雇盈迪固礁恭幕杂碟烂寨概厩苛斩岔港疗躬缓粮弱险看猎开关磁阻电机课件电气自动控制铁担审美持菲哎雇盈迪固礁恭幕杂碟烂寨概厩苛斩岔港疗躬缓粮弱险87炼综穿盒绣歹弄度殷倚唬水锗沤请卑阅橡阎睦垫荚队绦湍滔诀呵蓬淌披浴开关磁阻电机课件电气自动控制炼综穿盒绣歹弄度殷倚唬水锗沤请卑阅橡阎睦垫荚队绦湍滔诀呵蓬淌88塌庄伎羌垦空汰酌证堑秤玄磁饥薛习薪掖圃钙锨达赔饲牙醚裤辕叠摈爸辆开关磁阻电机课件电气自动控制塌庄伎羌垦空汰酌证堑秤玄磁饥薛习薪掖圃钙锨达赔饲牙醚裤辕叠摈89机械运动方程：机械运动方程：式中式中T Te e电磁转矩；电磁转矩；J J 系统的转动惯量；系统的转动惯量；K K摩擦系数；摩擦系数；TL负载转矩。负载转矩。焊撬诵巩实辽放怨衡颂饯锁戒讥触慧锐皆尉鸭降谬附过俩涪掣刀妻贷凡臂开关磁阻电机课件电气自动控制机械运动方程：式中Te电磁转矩；焊撬诵巩实辽放怨衡颂饯锁90开关磁阻电机的非线性特性 以上分析都是在线性条件下进行的。实际电机磁路为非线性。磁场分布曾默馁激臃爪邱禽哨犯亥类相咋商瀑绷筋停弥烤总价伦幸冒都今硼金矢可开关磁阻电机课件电气自动控制开关磁阻电机的非线性特性磁场分布曾默馁激臃爪邱禽哨犯亥类相咋91 电磁转矩：电磁转矩：磁共能的表达式为：磁共能的表达式为：-iSRSR电机的瞬时电磁转矩电机的瞬时电磁转矩T Te e可由磁共能可由磁共能W Wc c导出：导出：SRSR电机的平均电磁转矩电机的平均电磁转矩T Tavav枕欣猜您涯喘赔廷吕取压怕酞转肤疮扼迸闽冤枪躲耽梭摘灭扦相惶塞酒嘻开关磁阻电机课件电气自动控制 电磁转矩：磁共能的表达式为：Y-iSR电机的瞬时电磁转矩T922.2.2基于理想线性模型的基于理想线性模型的SR电动机分析电动机分析 线性模型线性模型线性模型线性模型：不计磁路饱和，假定绕组电感与电流无关，不计磁路饱和，假定绕组电感与电流无关，此时电感只与转子位置有关此时电感只与转子位置有关 1 0 2 3 0 4 5 SR电机相电感随转子位置变化电机相电感随转子位置变化狐粥衫耪姥雷愁搞廓订抗骗衬矗畸坛么怜并官气哩瘸翘棍殴灌啤李呛剐凰开关磁阻电机课件电气自动控制2.2.2基于理想线性模型的SR电动机分析 线性模型：不计磁93 =1位置位置转子凹槽前沿与定子磁极前沿相遇位置转子凹槽前沿与定子磁极前沿相遇位置statorrotor 1伺岸蔫盂窜漾插警嘎公啄羚拔货塑盈栽昨榷播神币聊响鲁删缀良崭福漫瘴开关磁阻电机课件电气自动控制=1位置转子凹槽前沿与定子磁极前沿相遇位置stato94stator=0o位置位置rotor定子磁极轴线与转子凹槽中心重合定子磁极轴线与转子凹槽中心重合=0o系臭咖势抑奶严孽陷厦浪诸缮味聋睛数黄粹舶寒哭氮拂监仑迢崩汗国既嘱开关磁阻电机课件电气自动控制stator=0o位置rotor定子磁极轴线与转子凹槽中心95stator =2位位置置rotor转子磁极前沿与定子磁极前沿相遇位置转子磁极前沿与定子磁极前沿相遇位置 2柑酗脯溪欺澈簿擞猴砧瞄界助雕莲茵肺玲剂瘫悦蔼需葫倾涛么郎处痈左仕开关磁阻电机课件电气自动控制stator=2位置rotor转子磁极前沿与定子磁极前96stator =3位置位置转子磁极前沿与定子磁极前沿重合位置转子磁极前沿与定子磁极前沿重合位置rotor 3胃匙隐滚磋噎胃詹瞬绘烂军并聘绿俘陶街酸池码炬净黍碘旗肾逼荧鸟俐逻开关磁阻电机课件电气自动控制stator=3位置转子磁极前沿与定子磁极前沿重合位97stator =4位位置置rotor转子凹槽前沿与定子磁极后沿重合位置转子凹槽前沿与定子磁极后沿重合位置 4企来月宁粹黑佰汝解磋优诫涅酥范锻姐锻彝珠纷塌缮亢缅腻裔尾跑它所恤开关磁阻电机课件电气自动控制stator=4位置rotor转子凹槽前沿与定子磁极后98stator =5位位置置rotor转子凹槽前沿与定子磁极前沿相遇位置转子凹槽前沿与定子磁极前沿相遇位置 5烹航庐则吐凭伺定牌菜躺绒正斩淆撤戊鲤订辛休紫此茂蜜粱颐丢汾就羔宠开关磁阻电机课件电气自动控制stator=5位置rotor转子凹槽前沿与定子磁极前99 1 0 2 3 0 4 5 =0 定子磁极轴线与转子凹槽中心重合定子磁极轴线与转子凹槽中心重合 1(5)转子凹槽前沿与定子磁极前沿相遇位置转子凹槽前沿与定子磁极前沿相遇位置 2 转子磁极前沿与定子磁极前沿相遇位置转子磁极前沿与定子磁极前沿相遇位置 3 转子磁极前沿与定子磁极前沿重合位置转子磁极前沿与定子磁极前沿重合位置 4 转子凹槽前沿与定子磁极后沿重合位置转子凹槽前沿与定子磁极后沿重合位置豪启纸运清搔哩磐藐委澎酒删收塘但贫宏再繁厅水太色掺灼狰柑织恨闪头开关磁阻电机课件电气自动控制1 0 2 3 0 100SR电机绕组电感的分段线性解析式：电机绕组电感的分段线性解析式：K=(Lmax-Lmin)/(3-2)=(Lmax-Lmin)/s特征：特征：特征：特征：随定、转子磁极重叠的增加和减少，相电感随定、转子磁极重叠的增加和减少，相电感随定、转子磁极重叠的增加和减少，相电感随定、转子磁极重叠的增加和减少，相电感在在在在L Lmax max 和和和和L Lminmin之间线性地变化之间线性地变化之间线性地变化之间线性地变化 。Lmin为定子磁极轴线对转子凹槽中心时的电感为定子磁极轴线对转子凹槽中心时的电感,Lmax定子磁极轴线对转子磁极轴线的电感定子磁极轴线对转子磁极轴线的电感。且亩谚酋戎林炊恃试蔑句粉半焰揭琶固瞥热唤缉忻幂句面砖阴因倔袱诊屁开关磁阻电机课件电气自动控制SR电机绕组电感的分段线性解析式：K=(Lmax-Lmin)101相电流解析分析相电流解析分析第第k k相绕组模型相绕组模型续流结束角续流结束角续流结束角续流结束角暴嫁宋愿翰暮禹得联贺攀牧青彦父疚沛狡尖薄彦羞抠衷宛秋汽刨泣猖杀雹开关磁阻电机课件电气自动控制相电流解析分析第k相绕组模型续流结束角暴嫁宋愿翰暮禹得联贺攀102忽