開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)原理

1、開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)原理開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（SR）是近些年發(fā)展的新型調(diào)速電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)實(shí)、調(diào)速范圍寬且性能好，現(xiàn)已廣泛用在儀器儀表、家電、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。 下面通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)原理模型來(lái)介紹工作原理。 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。 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)。 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)。在定子齒極上繞有線圈（定子繞組），用來(lái)向電機(jī)提供工作磁場(chǎng)。 在轉(zhuǎn)子上沒(méi)有線圈，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)常用通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力來(lái)解釋電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的道理，磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒(méi)有線圈，那是靠

2、什么力推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)呢？磁阻電動(dòng)機(jī)則是利用磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用磁引力拉動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 下面通過(guò)圖示來(lái)說(shuō)明轉(zhuǎn)子的工作原理，下面是磁阻電動(dòng)機(jī)的正視圖，定子六個(gè)齒極上繞有線圈，徑向相對(duì)的兩個(gè)線圈是連接在一起的，組成一“相”，該電機(jī)有3相，結(jié)合定子與轉(zhuǎn)子的極數(shù)就稱該電機(jī)為三相6 / 4結(jié)構(gòu)。在下圖標(biāo)注的A、B、C相線圈僅為后面分析磁路帶來(lái)方便，并不是連接三相交流電。 在下面有一組磁阻電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)原理動(dòng)畫(huà)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(lái)的，圖中紅色的線圈是通電線圈，黃色的線圈沒(méi)有電流通過(guò)；通過(guò)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0度。 從左面圖起

3、，A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(guò)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(kāi)始異時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)了10度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到20度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到30度為止，到了30度轉(zhuǎn)子不再轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)磁路最短。 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A相電源在30度接通B相電源，磁通從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過(guò)轉(zhuǎn)子鐵芯，見(jiàn)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40度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到50度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到60度為止。 在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到60度前切斷B相電源在60度時(shí)接通C相電源，磁通從最近的轉(zhuǎn)子齒極通過(guò)轉(zhuǎn)子鐵芯，見(jiàn)下左圖。轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，中間圖是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到7

4、0度的圖，右面圖是轉(zhuǎn)到80度的圖，磁力一直牽引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到90度為止。 當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到90度前切斷C相電源，轉(zhuǎn)子在90度的狀態(tài)與前面0度開(kāi)始時(shí)一樣，重復(fù)前面過(guò)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，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(kāi)關(guān)控制，故稱為開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)。向線圈供電的開(kāi)關(guān)是用開(kāi)關(guān)晶體管進(jìn)行的，下面就是三相線圈與開(kāi)關(guān)晶體管的連接示意圖，BG1、BG2、BG3是三個(gè)開(kāi)關(guān)晶體管，分別控制三相線圈A、B、C的電流通斷，三極管旁邊并聯(lián)的二極管是用來(lái)續(xù)流的。由于電機(jī)靠磁阻工作，跟磁通方向無(wú)關(guān)，即跟電流方向無(wú)關(guān)，故在上面運(yùn)行圖中沒(méi)有標(biāo)明磁力線的方向。 A、B、C各相線圈輪流通電視乎簡(jiǎn)單，實(shí)際情況要復(fù)雜些，線圈切斷電源后產(chǎn)生的自感電流不會(huì)立即消失，要提前關(guān)斷電源進(jìn)行續(xù)流；為加大力矩相鄰相線圈有電流的時(shí)間會(huì)有部分重合；調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩也要調(diào)整開(kāi)關(guān)時(shí)間，各相線圈開(kāi)通與關(guān)斷時(shí)間與轉(zhuǎn)子