开关磁阻电动机调速系统

一、开关磁阻电动机调速系统

电磁调速电机的接线方法:

1、2可以混接，因为是交流220V，交流电不分极性；调速器内部的开关在第一脚上，最好是1脚接火线

3、4可以混接，这是电磁离合器的励磁电压，电磁离合器励磁对励磁极性没有要求，可以混接；工作中如果出现指示表摆动明显，则需将3、4 对调。

5、6、7可以混接，这是交流测速发电机发出的三相交流电，用于测速和反馈，就是用来稳速。

二、开关磁阻电动机的定子、转子由什么构成?

1、电动机结构简单、成本低、可用于高速运转

　　SRD的结构比鼠笼式感应电动机还要简单。其突出的优点是转子上没有任何形式的绕组，因此不会有鼠笼感应电机制造过程中铸造不良和使用过程中的断条等问题。其转子机械强度极高，可以用于超高速运转（如每分钟上万转）。在定子方面，它只有几个集中绕组，因此制造简便、绝缘结构简单。

　　2、功率电路简单可靠

　　因为电动机转矩方向与绕组电流方向无关，即只需单方相绕组电流，故功率电路可以做到每相一个功率开关。对比异步电动机绕组需流过双向电流，向其供电的PWM变频器功率电路每相需两个功率器件。因此，开关磁阻电动机调速系统较PWM变频器功率电路中所需的功率元件少，电路结构简单。另外，PWM变频器功率电路中每桥臂两个功率开关管直接跨在直流电源侧，易发生直通短路烧毁功率器件。而开关磁阻电动机调速系统中每个功率开关器件均直接与电动机绕组相串联，根本上避免了直通短路现象。因此开关磁阻调速电动机调速系统中功率电路的保护电路可以简化，即降低了成本，又有较高的工作可靠性。

　　3、系统可靠性高

　　从电动机的电磁结构上看，各项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。而不像在一般电动机中必须在各相绕组和磁路共同作用下产生一个旋转磁场，电动机才能正常运转。从控制结构上看，各相电路各自给一相绕组供电，一般也是相互独立工作。由此可知，当电动机一相绕组或控制器一相电路发生故障时，只需停止该相工作，电动机除总输出功率能力有所减小外，并无其他妨碍。

　　4、起动转矩大，起动电流低

　　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的一大特点。典型产品的数据是：起动电流为额定电流的15%时，获得起动转矩为100%的额定转矩；起动电流为额定电流的30%时，起动转矩可达其额定转矩的250%。而其他调速系统的起动特性与之相比，如直流电机为100%的电流，鼠笼感应电动机为300%的电流，获得100%的转矩。起动电流小而转矩大的优点还可以延伸到低速运行段，因此本系统十分合适那些需要重载起动和较长时间低速重载运行的机械。

　　5、适用于频繁起停及正反向转换运行

　　本系统具有的高起动转矩、低起动电流的特点，使之在起动过程中电流冲击小，电动机和控制器发热较连续额定运行时还要小。可控参数多使其制动运行能与电动运行具有同样优良的转矩输出能力和工作特性。二者综合作用的结果必然使之适用于频繁起停及正反向转换运行，次数可达1000次/小时。

　　6、可控参数多，调速性能好

　　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种：相导通角、相关断角、相电流幅值、相绕组电压。可控参数多，意味着控制灵活方便。可以根据对电动机的运行要求和电动机的情况，采取不同控制方法和参数值，即可使之运行于最佳状态（如出力最大、效率最高等），还可使之实现各种不同的功能的特定曲线。如使电动机具有完全相同的四象限运行能力，并具有最高起动转矩和串励电动机的负载能力曲线。由于SRD速度闭环是必备的，因此系统具有很高的稳速精度，可以很方便的构成无静差调速系统。

三、开关磁阻电动机的控制方法有哪些

不知道你说的电机换相是不是指的顺时针和逆时针之间的变换转动？如果是的话，其实很简单，两个IO，上个时刻假设是[10]，那么下个时刻让它变为[01]即可。当然，FPGA能否直接驱动电机，得你自己验证去。不能直接驱动，就要加驱动电路了、

四、开关磁阻电动机的特点

开关磁阻电动机PWM调压调速控制技术领域,由功率变换电路、主控制电路、操作与速度显示电路构成,其主要特点是在主控制电路中设置有保护电路,设计了启停调速给定信号电路和操作与速度显示电路,通过一些元器件的选型和电路的设计实现。

五、开关磁阻电动机的应用

　　开关磁阻电动机和步进电机的唯一区别是：SRM的开通和关断角是可以控制的； 而步进电机是固定的。　　

1、开关磁阻电动机有较大的电动机利用系数，可以是感应电动机利用系数的1.2~1.4倍。　　

2、电动机的结构简单，转子上没有任何形式的绕组；定子上只有简单的集中绕组，端部较短，没有相间跨接线。因此，具有制造工序少、成本低、工作可靠、维修量小等特点。　　

3、开关磁阻电动机的转矩与电流极性无关，只需要单向的电流激励，理想上公率变换电路中每相可以只用一个开关元件，且与电动机绕组串联，不会像PWM逆变器电源那样，存在两个开关元件直通的危险。所以，开关磁阻电动机驱动系统SED线路简单，可靠性高，成本低于PWM交流调速系统。　　

4、开关磁阻电动机转子的结构形式对转速限制小，可制成高转速电动机，而且转子的转动惯量小，在电流每次换相时又可以随时改变相匝转矩的大小和方向，因而系统有良好的动态响应。　　

5、SRD系统可以通过对电流的导通、断开和对幅值的控制，得到满足不同负载要求的机械特性，易于实现系统的软启动和四象限运行等功能，控制灵活。又由于SRD系统是自同步系统运行，不会像变频供电的感应电动机那样在低频时出现不稳定和振荡问题。　　

6、由于SR开关磁阻电动机采用了独特的结构和设计方法以及相应的控制技巧，其单位处理可以与感应电动机相媲美，甚至还略占优势。SRD系统的效率和功率密度在宽广的速度和负载范围内都可以维持在教导水平。

六、开关磁阻电动机控制系统主要由等组成

所谓开关磁阻电动机是指电动机各相磁路的磁阻随转子位置而变，因此电动汽车电机的磁场能量也将随转子的位置而变，由此可以以磁能为媒介变换为机械能。这样才能以相序循环供电才能保持转子持续一个方向的旋转，输出机械能。所以说，应该有一个可控制的开关电路，它根据转子的位置来合理地、周期地导通和关断各相电路，实现转子以一定的方向连续旋转，输出机械能。

它遵循磁通量总是沿着磁导最大的路径闭合的原理，产生磁拉力形成转矩-磁阻性质的电磁转矩。因此，它的结构原则是转子旋转时磁路的磁阻要尽可能大的变化，所以开关磁阻电动机采用双凸极结构，并且定子、转子极数不同。

可控开关电路即变换器，它和电源及电动机绕组一起构成功率主电路。而位置检测器是开关磁阻电动机的重要特征部件，它实时检测转子的位置，有序、有效地控制变换器工作。

七、开关磁阻电动机的结构

开关磁阻电动机和步进电机的唯一区别是：SRM的开通和关断角是可以控制的； 而步进电机是固定的。

1、开关磁阻电动机有较大的电动机利用系数，可以是感应电动机利用系数的1.2~1.4倍。

2、电动机的结构简单，转子上没有任何形式的绕组；定子上只有简单的集中绕组，端部较短，没有相间跨接线。因此，具有制造工序少、成本低、工作可靠、维修量小等特点。

3、开关磁阻电动机的转矩与电流极性无关，只需要单向的电流激励，理想上公率变换电路中每相可以只用一个开关元件，且与电动机绕组串联，不会像PWM逆变器电源那样，存在两个开关元件直通的危险。所以，开关磁阻电动机驱动系统SED线路简单，可靠性高，成本低于PWM交流调速系统。

4、开关磁阻电动机转子的结构形式对转速限制小，可制成高转速电动机，而且转子的转动惯量小，在电流每次换相时又可以随时改变相匝转矩的大小和方向，因而系统有良好的动态响应。

5、SRD系统可以通过对电流的导通、断开和对幅值的控制，得到满足不同负载要求的机械特性，易于实现系统的软启动和四象限运行等功能，控制灵活。又由于SRD系统是自同步系统运行，不会像变频供电的感应电动机那样在低频时出现不稳定和振荡问题。

6、由于SR开关磁阻电动机采用了独特的结构和设计方法以及相应的控制技巧，其单位处理可以与感应电动机相媲美，甚至还略占优势。SRD系统的效率和功率密度在宽广的速度和负载范围内都可以维持在教导水平。

八、开关磁阻电动机的工作原理

它的工作原理基于磁场对其敏感元件（通常为铁氧体）磁导率的影响。

当磁敏开关周围有磁场存在时，敏感元件内部会发生一系列变化，导致其电阻、电容等电学参数发生变化。这些参数变化可以被外部读取并转换成开关信号，实现开关的功能。

具体来说，一个典型的磁敏开关包括两个主要部分：敏感元件和输出电路。敏感元件是一个通过氧化、还原等处理在铁氧体表面形成的磁性薄膜或晶体。当外部有磁场作用时，敏感元件内部会发生由于自旋共振、翻转等引起的短暂性电子移动，在导致其电学参数改变的同时也产生了一定的输出信号。

输出信号通常需要经过一定程度的放大、滤波和处理才能被系统读取和使用。此外，不同类型的磁敏开关还可能包括不同数量及类型的导线和其他辅助器件。

总之，通过利用敏感元件对外界磁场做出反应，再将这种反应转换成可读取的信号来实现开关功能。

九、开关磁阻电动机优缺点

三相异步电机靠吸取电网的电部分转换成无功功率来建立旋转磁场。永磁同步电机的磁场用电机自身的永磁来建立，永磁电机没有转差率，效率高，功率因数高。永磁同步电机具有结构简单，体积小、效率高、功率因数高等优点。目前，永磁同步电动机已经在冶金行业、陶瓷行业、橡胶行业、石油行业、纺织行业等行业的中、低压电动机中获得业绩，并逐步积累设计和运行经验。

十、开关磁阻电动机控制方式

开关磁阻电机是直流和交流的优势两类调速系统的一种新型电机，调速系统，是继变频调速系统，无刷直流电动机调速控制的最新一代无级调速控制系统的系统。

1、开关磁阻电机（SRM）转子上没有永磁材料和绕组，完全由导磁材料（硅钢）制成，为了产生磁阻转矩，必须制成凸极结构。运行时依靠控制器根据转子位置开通或关断相应桥臂的电流，产生磁场，依靠磁阻最小原理，产生转矩，吸引转子朝一个方向连续转动。

2、同步磁阻电机基本运行原理和开关磁阻电机相同，也是基于磁阻转矩，转子同样没有永磁体和绕组，但转子表面光滑，凸极效应是由转子铁芯内部开槽等方式实现，可以实现磁阻的连续变化，这对于抑制转矩脉动很有好处。最大的区别在于同步磁阻电机的控制器常采用交流变频器，和开关磁阻电机的控制器有所不同。

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