磁阻电机定子绕组制作要点

1.开关磁阻电动机的工作原理

开关磁阻电动机的转矩是磁阻性质,其运行原理遵循“磁阻最小原理”,磁通总是要沿磁阻最小的路径闭合,因磁场扭曲而产生切向磁拉力,如图5-40所示,具体过程如下:

图5-40　相8/6极SR电机典型结构原理图

当A相绕组电流控制开关闭合时,A相励磁,所产生的磁场力图使转子旋转到转子极轴线aa′与定子极轴线AA′的重合位置,从而产生磁阻性质的电磁转矩。顺序给A－B－C－D相绕组通电(B、C、D各相绕组在图中未画出),则转子便按逆时针方向连续转动起来;反之,依次给D－C－B－A相绕组通电,则转子会沿顺时针方向转动。在多相电动机实际运行中,也常出现两相或两相以上绕组同时导通的情况。当q相定子绕组轮流通电一次,转子转过一个转子极距。

设每相绕组开关频率(主开关开关频率)为,转子极数为Nr则SR电动机的同步转速(r/min)可表示为:

由于是磁阻性质的电磁转矩,SR电动机的转向与相绕组的电流方向无关,仅取决于相绕组通电的顺序。这使得能够充分简化功率变换器电路。当主开关接通时,A相绕组从直流电源U吸收电能,而当

断开时,绕组电流通过续流二极管将剩余能量回馈给电源U。因此,SR电机具有能量回馈的特点,系统效率高。

2.开关磁阻电动机的运行特性

开关磁阻电动机的运行特性可分为3个区域:恒转矩区、恒功率区、串励特性区(自然特性区),如图5-41所示。

开关磁阻电动机一般运行在恒转矩区和恒功率区。在这两个区域内,电动机的实际运行特性可控。通过控制条件,可以实现在实线以下的任意实际运行特性。

在恒转矩区,电动机转速较低,电动机反电动势小,因此需采用电流斩波控制(CCC)方式。

图5-41　开关磁阻电动机的运行特性图