开关磁阻电机的一些知识点

　　开关磁阻电机有两个基本特点：1)开关，开关磁阻电机需要工作在连续开关模式;2)开关磁阻电机是双凸极可变磁阻电机。其结构原理是当转子转动时，磁路的磁阻应尽可能地变化。实际上，普通永磁电机转子中嵌入的永磁体也会引起转子凸极磁阻的变化，所以永磁电机的转矩也包括磁阻转矩。

　　一、本体结构

　　开关磁阻电机的定子和转子的凸极由普通硅钢片叠片而成。这种加工工艺可以尽可能减少电机的涡流和磁滞损耗。转子磁极上既没有绕组也没有永磁体，也没有换向器、滑环等。定子极上绕有集中绕组，径向相对的两个绕组串联成一相，电机整体结构简单。

　　开关磁阻电机可以根据需要设计成不同的相位。按相分为单相、两相、三相、四相和多相磁阻电机。然而，低于三相的开关磁阻电机一般没有自启动能力。电机的相位越多，步进角越小，这将有助于减少转矩脉动。但是相数越多，使用的开关器件越多，结构越复杂，相应的成本也会增加。目前常用的是三相和四相电机。定子和转子的极数也有不同的搭配，例如三相开关磁阻电机有6/4结构和12/8结构，四相开关磁阻电机大多有8/6结构等。

　　二、工作原理

　　开关磁阻电机是一种利用转子不均匀磁阻产生转矩的电机，也称为无功同步电机。它的结构和工作原理与传统的交流电机和DC电机有很大的不同。它不依靠定子和转子绕组电流而产生的磁场相互作用来产生转矩。

　　三、开关磁阻电机的特性

　　近20年来，开关磁阻电机越来越受到人们的重视。正是因为它有着明显的特点，所以它的优点和缺点也同样突出。先说优点。

　　1.开关磁阻电机系统效率高，节能效果好：在较宽的调速和功率范围内，开关磁阻电机一般比异步电机变频调速系统效率高，低速或轻载时效率可高于10%;与齿轮电机减速、次级带轮减速、电磁调速等系统相比，开关磁阻调速电机的节电效果更加明显。

　　2.电机的起动转矩大，起动电流小：开关磁阻电机系统从电源侧吸收的电流较小，在电机侧可以获得较大的起动转矩。当起动转矩达到额定转矩的200%时，起动电流仅为额定电流的30%，与交流电机的300%电流相比，是转矩性能的100%。优点非常明显，特别适合需要大负荷启动、负荷变化明显、启停频繁的场合。3.调速范围宽，低速长期运行。由于开关磁阻电机效率高，低速时温升比额定工况低，变频调速在低速时不存在电机发热问题。另外，开关磁阻电机的较大转速不像交流电机那样受极数限制，因此较大转速可以灵活设定。

　　4.电机能频繁启停，频繁正反转：开关磁阻电机四象限运行控制灵活，当有制动单元且制动功率满足要求时，启停和正反转切换可达每小时几百次以上。

　　5.电机在失相或过载的情况下仍然可以工作：当电源异相或电机或控制器的任何一相发生故障时，开关磁阻电机的输出功率可以降低，但仍然可以运行。当系统超过额定负荷120%以上时，转速只会下降，不会烧坏电机和控制器。