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新型开关磁阻电机结构性能及产品优化点讲解

发布时间:2021-5-25 18:09:24      点击次数:394

  SR电机是一种新型特种电机,它是一个集电力电子技术、电机学、自动控制原理、传感器检测等多学科于一体的机电一体化系统。开关磁阻电机其机身结构简单,控制灵活,机械特性硬,温升低,尤其适用于电子传动系统,其速度控制性能可与直流调速系统相媲美,同时又具有适应恶劣环境和较强容错能力的特点,在采矿、纺织、造纸等行业都有很好的应用前景。

  SRM是一种无刷单励双凸极(其定转子均为凸极式齿槽结构,均由普通硅钢片叠压而成),转子上既无绕组,也无永磁体,定子极上有集中绕组,空间径向相对的定子齿上的两个绕组以串联或并联的方式组成一相的两个磁极。由励磁定子的极引子实现转子的转动。SRM具有机械稍粗的特点,能够实现高速、无故障运行,并且易于大规模生产。

  该文从传统的开关磁阻电机结构特点出发,结合国内外新型开关磁阻电机的发展现状,对新型开关磁阻电机及其拓扑结构进行了综述,并对其技术特点和工作原理进行了分析。通过对新型开关磁阻及其拓扑结构的研究,在一定程度上提高了开关磁阻电动机的单位电流输出转矩,解决了少相开关磁阻电动机自启动问题,辅助检查电动机转子位置,提高了电动机效率,扩展了电动机的功能,得到了相关的结论。这对于开展SRM的进一步深入研究具有十分重要的意义。

  与传统开关磁阻电机相比,在额定电流的情况下,锯齿电机所能获得的大转矩。有关文献认为,在极面装上齿片后,气隙的有效面积会变大,因此,力矩的范围可通过变大电感值来达到。

  单相SRM在定转子齿重合时产生转矩,但不能自启动,同时转矩脉动比多相SRM的正转矩大。

  在电动机运行中,需要同时导通两相的线圈,共同产生封闭磁场,磁通路经过电动机的定转子气隙,产生磁阻转矩。它的绕组工作导向时序类似于无刷直流电动机。在只有一相通电时,磁路沿马达轭部闭合,磁路不通过定转子气隙,马达不产生电磁转矩。

  由于永磁磁体的加入改变了电机定子转子和气隙的磁通方式和磁密大小,通过控制其绕组电流,利用永磁饱和原理来影响永磁体的磁路,达到了提高电机输出力矩的目的。

  因为传统的单相SRM没有起动能力,辅助绕线同时可辅助电机在停机时,将电机的转子吸引到特定位置,使电机具有自起动能力。与此同时,辅助绕组还能在电机主绕组关断时吸收部分能量,使电机主绕组的电流续流时间变短。新的单相开关磁阻电机是由一相绕组和两个定转子组成的,为了提高单相开关磁阻电机的输出转矩性能,在电机轭部嵌入了两块永磁片,其磁场方向为切向,且两块永磁片的磁极方向相同。在此基础上,提出了一种斜面结构的电机转子,该结构可以解决单相开关磁阻电机自启动问题。

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