開關(guān)磁阻電機(jī)

1、1重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章1 1 1磁阻同步電動(dòng)機(jī)磁阻同步電動(dòng)機(jī) 磁阻電動(dòng)機(jī)是一種轉(zhuǎn)子上沒有裝設(shè)勵(lì)磁繞組的凸極同步電動(dòng)磁阻電動(dòng)機(jī)是一種轉(zhuǎn)子上沒有裝設(shè)勵(lì)磁繞組的凸極同步電動(dòng)機(jī)，它依靠直軸和交軸兩條磁路上磁阻不等而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，機(jī)，它依靠直軸和交軸兩條磁路上磁阻不等而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，所以稱為磁阻同步電動(dòng)機(jī)。所以稱為磁阻同步電動(dòng)機(jī)。 對(duì)凸極轉(zhuǎn)子，且當(dāng)對(duì)凸極轉(zhuǎn)子，且當(dāng)XdXd時(shí)，即使轉(zhuǎn)子上不裝設(shè)勵(lì)磁繞組，時(shí)，即使轉(zhuǎn)

2、子上不裝設(shè)勵(lì)磁繞組，也會(huì)存在電磁功率和對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩，其大小為也會(huì)存在電磁功率和對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩，其大小為 2重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章2 2 2由上式可見，電磁轉(zhuǎn)矩與功角由上式可見，電磁轉(zhuǎn)矩與功角的關(guān)系是按的關(guān)系是按(sin2)規(guī)律變化規(guī)律變化的。當(dāng)?shù)?。?dāng)= 0度時(shí)，轉(zhuǎn)矩等于零；度時(shí)，轉(zhuǎn)矩等于零；= 45度時(shí)，轉(zhuǎn)矩最大；度時(shí)，轉(zhuǎn)矩最大；= 90度時(shí)，轉(zhuǎn)矩又會(huì)變?yōu)榱悖@種情況可由下圖來說明。度時(shí)，轉(zhuǎn)矩又會(huì)變?yōu)?/p>

3、零，這種情況可由下圖來說明。 3重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章3 3 3上圖上圖a是磁阻電動(dòng)機(jī)的空載情況，不計(jì)機(jī)械損耗時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩是磁阻電動(dòng)機(jī)的空載情況，不計(jì)機(jī)械損耗時(shí)，電機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩 TM0，故定子磁場(chǎng)軸線與磁極軸線重合（即，故定子磁場(chǎng)軸線與磁極軸線重合（即 = 0），磁力線不發(fā)生扭彎。），磁力線不發(fā)生扭彎。當(dāng)電動(dòng)機(jī)加上負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)子直軸將落后于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軸線當(dāng)電動(dòng)機(jī)加上負(fù)載時(shí)，轉(zhuǎn)子直軸將落后于

4、定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軸線 角，如圖角，如圖b所所示示 ( 圖中圖中= 45 )，由圖可見，這個(gè)磁場(chǎng)被扭歪了。由于，由圖可見，這個(gè)磁場(chǎng)被扭歪了。由于磁通具有使其所經(jīng)路磁通具有使其所經(jīng)路徑的磁阻為最小的性質(zhì)徑的磁阻為最小的性質(zhì)，從而力圖使轉(zhuǎn)子直軸方向與定子磁場(chǎng)軸線取得一致，從而力圖使轉(zhuǎn)子直軸方向與定子磁場(chǎng)軸線取得一致,因此產(chǎn)生與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同轉(zhuǎn)向的磁阻轉(zhuǎn)矩因此產(chǎn)生與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同轉(zhuǎn)向的磁阻轉(zhuǎn)矩 TM ，和負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡。，和負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡。 當(dāng)當(dāng) 角增大到角增大到 90時(shí)，由圖時(shí)，由圖c 可見，氣隙磁場(chǎng)又對(duì)稱分布，其合成轉(zhuǎn)矩又變可見，氣隙磁場(chǎng)又對(duì)稱分布，其合成轉(zhuǎn)矩又變成零。成零。 4重慶理工大學(xué)重慶理工大

5、學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章4 4 4磁阻同步電動(dòng)機(jī)只存在電樞反應(yīng)磁場(chǎng)，故又稱為磁阻同步電動(dòng)機(jī)只存在電樞反應(yīng)磁場(chǎng)，故又稱為反應(yīng)式同步電動(dòng)機(jī)。反應(yīng)式同步電動(dòng)機(jī)。 電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩的最大值為：電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩的最大值為：5重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章

6、章章5 5 5磁阻電動(dòng)機(jī)一般靠實(shí)心轉(zhuǎn)子的感應(yīng)磁阻電動(dòng)機(jī)一般靠實(shí)心轉(zhuǎn)子的感應(yīng)渦流并借助于鋁或銅所起籠型繞組渦流并借助于鋁或銅所起籠型繞組的作用起動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子接近同步速時(shí)，的作用起動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子接近同步速時(shí)，借助凸極效應(yīng)產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)借助凸極效應(yīng)產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子會(huì)自動(dòng)拉入同步。子會(huì)自動(dòng)拉入同步。 磁阻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上既無勵(lì)磁繞組磁阻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上既無勵(lì)磁繞組也沒有集電環(huán)而使得結(jié)構(gòu)簡單，工也沒有集電環(huán)而使得結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，在控制系統(tǒng)、自動(dòng)記錄裝作可靠，在控制系統(tǒng)、自動(dòng)記錄裝置、電鐘等需要保持恒速的場(chǎng)合獲置、電鐘等需要保持恒速的場(chǎng)合獲得了廣泛的應(yīng)用。得了廣泛的應(yīng)用?？梢钥闯?，電機(jī)可以看出，電機(jī)Xd比比

7、Xq的數(shù)值愈大，則的數(shù)值愈大，則TMmax的數(shù)值也愈大。的數(shù)值也愈大。為了增大為了增大 Xd比比Xq的比值，轉(zhuǎn)子常采用如下圖所示的鋼片和非的比值，轉(zhuǎn)子常采用如下圖所示的鋼片和非磁性材料（如鋁、銅）相間鑲嵌的結(jié)構(gòu)，其中鋁或銅部分可起磁性材料（如鋁、銅）相間鑲嵌的結(jié)構(gòu)，其中鋁或銅部分可起到籠型繞組的作用使電機(jī)起動(dòng)。在電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，由于交軸到籠型繞組的作用使電機(jī)起動(dòng)。在電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，由于交軸磁路多次跨過非磁性區(qū)域，遇到的磁阻很大，對(duì)應(yīng)的磁路多次跨過非磁性區(qū)域，遇到的磁阻很大，對(duì)應(yīng)的 Xq很小。很小。 6重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電

8、氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章6 6 68.4 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)Switched Reluctance Motor（SRM）開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（SRM）是近些年發(fā)展的新型）是近些年發(fā)展的新型調(diào)速電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單結(jié)實(shí)、調(diào)速范圍寬且性能調(diào)速電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單結(jié)實(shí)、調(diào)速范圍寬且性能好，現(xiàn)已廣泛用在工業(yè)、航空業(yè)和家用電器各好，現(xiàn)已廣泛用在工業(yè)、航空業(yè)和家用電器各個(gè)領(lǐng)域。主要有：排風(fēng)機(jī)、空調(diào)、洗衣機(jī)、電個(gè)領(lǐng)域。主要有：排風(fēng)機(jī)、空調(diào)、洗衣機(jī)、電動(dòng)車、各種搬運(yùn)機(jī)器。動(dòng)車、各種搬運(yùn)機(jī)器。7重慶理工大學(xué)

9、重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章7 7 7- 定轉(zhuǎn)子雙凸極結(jié)構(gòu)定轉(zhuǎn)子雙凸極結(jié)構(gòu)- 定子各極上繞有集中線圈定子各極上繞有集中線圈- 轉(zhuǎn)子上無繞組，無永磁鐵，僅有疊轉(zhuǎn)子上無繞組，無永磁鐵，僅有疊片疊壓而成片疊壓而成- 按照按照“磁阻最小化原理磁阻最小化原理”，產(chǎn)生磁，產(chǎn)生磁阻電磁轉(zhuǎn)矩阻電磁轉(zhuǎn)矩- 按轉(zhuǎn)子位置給定子繞組逐次供電，按轉(zhuǎn)子位置給定子繞組逐次供電，以便旋轉(zhuǎn)以便旋轉(zhuǎn)開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)8重慶理工大學(xué)重慶理工

10、大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章8 8 8電機(jī)的定子鐵芯有六個(gè)齒極，由導(dǎo)磁良好的硅鋼片電機(jī)的定子鐵芯有六個(gè)齒極，由導(dǎo)磁良好的硅鋼片沖制。沖制。 開關(guān)磁阻電機(jī)的原理開關(guān)磁阻電機(jī)的原理9重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章9 9 9電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯有四個(gè)齒極，由

11、導(dǎo)磁良好的硅鋼片沖制。電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯有四個(gè)齒極，由導(dǎo)磁良好的硅鋼片沖制。與普通電機(jī)一樣，轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。與普通電機(jī)一樣，轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 10重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章101010由于定子與轉(zhuǎn)子都有凸起的齒極，這種形式也稱為由于定子與轉(zhuǎn)子都有凸起的齒極，這種形式也稱為雙凸極結(jié)構(gòu)。雙凸極結(jié)構(gòu)。 11重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程

12、與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章111111在定子齒極上繞有線圈（定在定子齒極上繞有線圈（定子繞組），用來向電機(jī)提供子繞組），用來向電機(jī)提供工作磁場(chǎng)。在轉(zhuǎn)子上沒有線工作磁場(chǎng)。在轉(zhuǎn)子上沒有線圈，這是磁阻電機(jī)的主要特圈，這是磁阻電機(jī)的主要特點(diǎn)。在講電動(dòng)機(jī)工作原理時(shí)點(diǎn)。在講電動(dòng)機(jī)工作原理時(shí)常用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力常用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力來解釋電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的道理，來解釋電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的道理，磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有線圈，磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有線圈，那是靠什么力推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)那是靠什么力推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)呢？磁阻電動(dòng)機(jī)是利用磁阻呢？磁阻電動(dòng)機(jī)是

13、利用磁阻最小原理，也就是磁通總是最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，利沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。用磁引力拉動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 12重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章121212下面通過圖示來說明轉(zhuǎn)下面通過圖示來說明轉(zhuǎn)子的工作原理，下面是子的工作原理，下面是磁阻電動(dòng)機(jī)的正視圖，磁阻電動(dòng)機(jī)的正視圖，定子六個(gè)齒極上繞有線定子六個(gè)齒極上繞有線圈，徑向相對(duì)的兩個(gè)線圈，徑向相對(duì)的兩個(gè)線圈是連接在一起的，

14、組圈是連接在一起的，組成一成一“相相”，該電機(jī)有，該電機(jī)有3相，結(jié)合定子與轉(zhuǎn)子的相，結(jié)合定子與轉(zhuǎn)子的極數(shù)就稱該電機(jī)為三相極數(shù)就稱該電機(jī)為三相6 / 4結(jié)構(gòu)。在下圖標(biāo)注的結(jié)構(gòu)。在下圖標(biāo)注的A、B、C相線圈僅為后相線圈僅為后面分析磁路帶來方便，面分析磁路帶來方便，并不是連接三相交流電。并不是連接三相交流電。 13重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章131313在下面有一組磁阻電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)原理動(dòng)畫的截圖，從在下面有一組磁阻電

15、動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)原理動(dòng)畫的截圖，從中我們將看到磁阻電動(dòng)機(jī)是如何轉(zhuǎn)動(dòng)起來的，圖中中我們將看到磁阻電動(dòng)機(jī)是如何轉(zhuǎn)動(dòng)起來的，圖中紅色的線圈是通電線圈，黃色的線圈沒有電流通過；紅色的線圈是通電線圈，黃色的線圈沒有電流通過；通過定子與轉(zhuǎn)子的深藍(lán)色線是磁力線；把轉(zhuǎn)子啟動(dòng)通過定子與轉(zhuǎn)子的深藍(lán)色線是磁力線；把轉(zhuǎn)子啟動(dòng)前的轉(zhuǎn)角定為前的轉(zhuǎn)角定為0度。度。14重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章141414從左面圖起，從左面圖起，A相線圈接通電源

16、產(chǎn)生磁通，磁力線相線圈接通電源產(chǎn)生磁通，磁力線從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，磁力線可看成極從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，磁力線可看成極有彈力的線，在磁力的牽引下轉(zhuǎn)子開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；有彈力的線，在磁力的牽引下轉(zhuǎn)子開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了10度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到20度的度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到30度為止，到了度為止，到了30度轉(zhuǎn)度轉(zhuǎn)子不再轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)磁路最短。子不再轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)磁路最短。15重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)

17、化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章151515為了使轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到為了使轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到30度前已切斷度前已切斷A相電源在相電源在30度接通度接通B相電源，磁通從最近的轉(zhuǎn)相電源，磁通從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，見下左圖，于是轉(zhuǎn)子繼續(xù)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，見下左圖，于是轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)動(dòng)。中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到40度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到到50度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到60度為止。度為止。 16重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系

18、電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章161616在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到60度前切斷度前切斷B相電源在相電源在60度時(shí)接通度時(shí)接通C相電相電源，磁通從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，見下左圖。源，磁通從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過轉(zhuǎn)子鐵芯，見下左圖。轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到70度的圖，右面圖度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到是轉(zhuǎn)到80度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到90度為止。度為止。 17重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化

19、系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章171717當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到90度前切斷度前切斷C相電源，轉(zhuǎn)子在相電源，轉(zhuǎn)子在90度的度的狀態(tài)與前面狀態(tài)與前面0度開始時(shí)一樣，重復(fù)前面過程，接通度開始時(shí)一樣，重復(fù)前面過程，接通A相電源，轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣不停的重復(fù)下去，相電源，轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣不停的重復(fù)下去，轉(zhuǎn)子就會(huì)不停的旋轉(zhuǎn)。這就是磁阻電動(dòng)機(jī)的工作轉(zhuǎn)子就會(huì)不停的旋轉(zhuǎn)。這就是磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理。由于是運(yùn)用了利用磁阻最小原理，故稱為原理。由于是運(yùn)用了利用磁阻最小原理，故稱為磁阻電動(dòng)機(jī)，又由于線圈電流通斷、磁通狀態(tài)

20、直磁阻電動(dòng)機(jī)，又由于線圈電流通斷、磁通狀態(tài)直接受開關(guān)控制，故稱為開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。接受開關(guān)控制，故稱為開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。 18重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章181818轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一個(gè)齒距角，定子每相通斷工作一個(gè)周期轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一個(gè)齒距角，定子每相通斷工作一個(gè)周期如何確定每相通斷時(shí)間：如何確定每相通斷時(shí)間：位置檢測(cè)位置檢測(cè)其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為rphNfn6019重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大

21、學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章191919開關(guān)磁阻電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開關(guān)磁阻電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)20重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章202020n不對(duì)稱半橋線路不對(duì)稱半橋線路主電路：主電路：21重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自

22、動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章212121n雙繞組功率變換器雙繞組功率變換器22重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章222222- 電氣及機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固，制造工藝簡單（可媲美電氣及機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固，制造工藝簡單（可媲美于感應(yīng)電機(jī)）于感應(yīng)電機(jī)）- 需要專門的驅(qū)動(dòng)電路，也因此容易實(shí)現(xiàn)多功能需要專門的驅(qū)動(dòng)電路，也因此容易實(shí)現(xiàn)多功能- 損

23、耗主要產(chǎn)生在定子端，因此驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率高（相損耗主要產(chǎn)生在定子端，因此驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率高（相對(duì)于感應(yīng)電機(jī)）對(duì)于感應(yīng)電機(jī)）- 電機(jī)的制作成本低，因此其經(jīng)濟(jì)性能好電機(jī)的制作成本低，因此其經(jīng)濟(jì)性能好- 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，低速性能好起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，低速性能好- 調(diào)速范圍寬調(diào)速范圍寬(可工作于達(dá)幾萬可工作于達(dá)幾萬rpm轉(zhuǎn)速）轉(zhuǎn)速）)- 在寬領(lǐng)域內(nèi)的調(diào)速范圍內(nèi)，控制靈活，易于實(shí)現(xiàn)各種在寬領(lǐng)域內(nèi)的調(diào)速范圍內(nèi)，控制靈活，易于實(shí)現(xiàn)各種轉(zhuǎn)矩速度特性轉(zhuǎn)矩速度特性- 可四象限運(yùn)行，具有再生制動(dòng)能力可四象限運(yùn)行，具有再生制動(dòng)能力- 噪音，振動(dòng)大（缺點(diǎn)）噪音，振動(dòng)大（缺點(diǎn)）開關(guān)磁阻電機(jī)的特點(diǎn)開關(guān)磁阻電機(jī)的特點(diǎn)23重慶理工大學(xué)重慶理工

24、大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章232323類比與特點(diǎn)類比與特點(diǎn)24重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章242424 功能功能 將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速信號(hào)。將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)速信號(hào)。 轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角 脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)；脈沖信號(hào)的個(gè)數(shù)； 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 n

25、脈沖信號(hào)的頻率。脈沖信號(hào)的頻率。 用途用途 高精度的角度控制。高精度的角度控制。 分類分類 按定子相數(shù)不同：三相、四相、五相、六相等；按定子相數(shù)不同：三相、四相、五相、六相等； 按轉(zhuǎn)子材料不同：永磁式、磁阻式（反應(yīng)式）。按轉(zhuǎn)子材料不同：永磁式、磁阻式（反應(yīng)式）。1. 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)2. 工作原理工作原理與電源、負(fù)載、與電源、負(fù)載、環(huán)境等因素?zé)o關(guān)環(huán)境等因素?zé)o關(guān)9.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)25重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章

26、章章章章章25252514 231. 定子定子 2. 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子一、基本結(jié)構(gòu)一、基本結(jié)構(gòu) U1U2V1V2W2W1三相磁阻式步進(jìn)三相磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)原理圖電動(dòng)機(jī)原理圖26重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章262626 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的典型結(jié)構(gòu)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的典型結(jié)構(gòu) U2U1W2W1V1V227重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣

27、工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章272727二、工作原理二、工作原理 一拍一拍 從一次通電到另一次通電。從一次通電到另一次通電。 步距角步距角 每一拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度。每一拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度。(1) m 相單相單 m 拍運(yùn)行（三相單三拍運(yùn)行）拍運(yùn)行（三相單三拍運(yùn)行） (2) m 相雙相雙 m 拍運(yùn)行（三相雙三拍運(yùn)行）拍運(yùn)行（三相雙三拍運(yùn)行） (3) m 相單雙相單雙 2m 拍運(yùn)行（三相單雙六拍運(yùn)行）拍運(yùn)行（三相單雙六拍運(yùn)行） 28重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程

28、與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章28282814 2314 2314 2314 23U1U2V1V2W2W11. m 相單相單 m 拍運(yùn)行（三相單三拍運(yùn)行）拍運(yùn)行（三相單三拍運(yùn)行） 通電順序：通電順序： U 相相V 相相W 相相U 相。相。 U 相通電相通電 14 23U1U2V1V2W2W114 23 V 相通電相通電 U1U2V1V2W2W1 W 相通電相通電 14 2314 23一步一步兩步兩步三步三步 步距角：步距角： = 3029重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化

29、系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章2929292. m 相雙相雙 m 拍運(yùn)行（三相雙三拍運(yùn)行）拍運(yùn)行（三相雙三拍運(yùn)行） 通電順序：通電順序： UV 相相VW 相相WU 相。相。 14 23U1U2V1V2W2W1 UV 相通電相通電 14 2314 23U1U2V1V2W2W1 VW 相通電相通電 14 2314 23U1U2V1V2W2W1 WU 相通電相通電 14 23 步距角：步距角： = 3014 2314 2330重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工

30、程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系第第第第第第6 6 6章章章章章章3030303. m 相單雙相單雙 2m 拍運(yùn)行拍運(yùn)行 (三相單雙六拍運(yùn)行）三相單雙六拍運(yùn)行）通電順序：通電順序：UUV VVW W WU U。14 23U1U2V1V2W2W1114 23U1U2V1V2W2W1214 23U1U2V1V2W2W1314 23U1U2V1V2W2W1414 23U1U2V1V2W2W1514 23U1U2V1V2W2W1614 23步距角：步距角： = 15 31重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué)重慶理工大學(xué) 電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自動(dòng)化系電氣工程與自