《新能源汽车驱动电机与控制技术》第二章【4】开关磁阻此电机

1、开关磁阻电动机综述开关磁阻电动机的研究最早可以追溯到19世纪40年代，英国研究者将其应用于机车牵引系统。然而，直到20世纪60年代，由于电力电子技术、计算机技术和自动控制理论的发展，开关磁阻电动机的设计开发才得以全面开展，磁阻电动机的优点才被广泛的了解。开关磁阻电动机是80年代初随着电力电子、微电脑和控制理论的迅速发展而发展起来的一种新型调速驱动电机，具有结构简单、运行可靠、成本低、效率高等突出优点，目前已成为直流电动机、交流电动机、永磁电动机调速系统的强有力的竞争者。结构分析结构分析开关磁阻电动机的定子与转子都是由硅钢片叠压而成，均采用凸极结构形式；定子和转子的凸极有很多组合方式，开关磁阻电

2、动机的定子凸极数量为偶数，转子凸极也为偶数，一般转子比定子少两个，共同组成不同极数的开关磁阻电动机。最常见的三相6/4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8/6开关磁阻电动机的定子上有8个凸极，转子上有6个凸极。结构分析开关磁阻电动机的定子转子为双凸极结构，只在电动机的定子上安装有集中励磁绕组，在相互对称的两个定子凸极上的绕组为串联形式，构成一相。定子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，通过定子绕组电流励磁。在电动机的转子上没有滑环、绕组或永磁体等，转子的旋转依靠定子绕组所产生的电磁力。各相磁路的磁阻随转子的位置变化而变化。工作原理分析性能特点 开关磁阻

3、电动机结构简单、紧凑牢固，适于在高速、高温环境下运行。 功率转换器结构简单，容错能力强。 可控参数多，调速性能好。 启动转矩大，调速范围宽。 效率高，功耗小。改善方案 通过在永磁转子上加装笼型绕组，接通电源旋转磁场一建立，就会在笼型绕组感生电流，转子就会像交流异步电动机一样起动旋转。这就是异步起动永磁同步电动机，是近些年开始普及的节能电机。 笼型绕组永磁铁芯笼型绕组永磁铁芯转子磁极数量 一般交流感应电动机的磁极数量增大以后，电动机在同样的转速下，工作频率随之增加，定子的铜损耗和铁损耗也相应的增加，将导致功率系数急剧下降。而交流永磁电机的磁极增至一定数量以后，不仅对电机的性能没有明显的影响，还可

4、以有效地减小电机的尺寸和质量。永磁同步电动机性能分析结构分析结构分析 与交流感应电动机相比，永磁同步电动机必须装有转子位置传感器，用来检测转子位置，并以此对电枢电流进行控制，达到对永磁同步电动机的控制目的。工作原理分析 永磁同步电动机的工作原理与交流同步电动机相似，动力蓄电池电源经逆变器变换为电压可调的三相正弦波电压，输入给永磁同步电动机的三相对称绕组，产生三相对称电流，在正弦波电流和永磁磁动势的作用下产生电磁转矩，带动转子随着旋转磁场以相同的旋转速度旋转。性能特点分析读书思考： 永磁同步电动机有哪些性能特点？（包括优点和缺点）无刷直流电动机性能分析结构分析注意： 无刷直流电动机与永磁直流电动机的区别与联系？工作原理分析 无刷直流电动机驱动系统主要由无刷直流电动机、直流电源、逆变器、位置传感器和控制电路几部分组成。系统通过外接给定信号和位置传感器检测信号，经过控制电路处理，产生逆变器触发信号，驱动功率器件产生相应的开关动作，使直流电压经逆变器变换为三相交流电压输送给定子电枢绕组，产生三相方波电流。转子永磁体磁场与电枢绕组电流相互作用产生电磁转矩，驱动电动机旋转。工作原理分析 外转子无刷直流电动机外转子无刷直流永磁电动机内定子铁芯带有励磁绕组的