开关磁阻电动机(SR)是近些年开展的新式调速电机,结构相对比较简略健壮、调速规模宽且性能好,现已广泛用在仪器仪表、家电、电动汽车等范畴。
与一般电机本心,转子与定子直接有很小缝隙,转子可在定子内自在滚动,见下图。
因为定子与转子都有凸起的齿极,这种方式也称为双凸极结构。在定子齿极上绕有线圈(定子绕组),是向电机供给作业磁场的励磁绕组。
在转子上没有线圈,这是磁阻电机的主要特征。在讲电动机作业原理时常用通电导线在磁场中受力来解说电动机旋转的道理,但磁阻电机转子上没有线圈,也无“鼠笼”,那是靠什么力推进转子滚动呢?磁阻电动机则是使用磁阻最小原理,也便是磁通总是沿磁阻最小的途径闭合,使用齿极间的吸引力拉动转子旋转。
下面经过图示来阐明转子的作业原理,下面是磁阻电动机的正视图,定子六个齿极上绕有线圈,径向相对的两个线圈衔接在一起(标有紫色圆点的线端衔接在一起),组成一“相”,该电机有3相,结合定子与转子的极数就称该电机为三相6/4结构。鄙人图标示的A相、B相、C相线圈仅为后边剖析磁路带来便利,并不是衔接一般的三相交流电。
鄙人面有一组磁阻电动机作业原理动画的截图,从中咱们将看到磁阻电动机是怎么滚动起来的。A相、B相、C相线圈由开关操控电流转断,图中赤色的线圈是通电线圈,黄色的线圈没有电流经过;经过定子与转子的深蓝色线是磁力线;约好转子发动前的转角为0度。
从左边图起,A相线圈接通电源发生磁通,磁力线从最近的转子齿极经过转子铁芯,磁力线可当作极有弹力的线,在磁力的牵引下转子开端异时针滚动;中心图是转子转了10度的图,右面图是转到20度的图,磁力一向牵引转子转到30度停止,到了30度转子不再滚动,此刻磁路最短。
为了使转子持续滚动,在转子转到30度前已堵截A相电源在30度时接通B相电源,磁通从最近的转子齿极经过转子铁芯,见下左图,所以转子持续滚动。中心图是转子转到40度的图,右面图是转到50度的图,磁力一向牵引转子转到60度停止。
在转子转到60度前堵截B相电源在60度时接通C相电源,磁通从最近的转子齿极经过转子铁芯,见下左图。转子持续滚动,中心图是转子转到70度的图,右面图是转到80度的图,磁力一向牵引转子转到90度停止。
当转子转到90度前堵截C相电源,转子在90度的状况与前面0度开端时本心,重复前面进程,接通A相电源,转子持续滚动,这样不断的重复下去,转子就会不断的旋转。这便是磁阻电动机的作业原理。因为是运用了使用磁阻最小原理,故称为磁阻电动机;又因为电机磁场并非由正弦波交流电发生,其线圈电流转断、磁通状况直承受开关操控,故称为开关磁阻电动机。
功率变换器是开关磁阻电动机的电源接口,经过开关晶体管向线圈供电,下面便是三相线圈与开关晶体管的衔接示意图,BG1、BG2、BG3是三个开关晶体管,别离操控三相线圈A、B、C的电流转断,三极管周围并联的二极管是用来续流的。
因为电机靠磁阻作业,跟磁通方向无关,即跟电流方向无关,故在上面运转图中没有标明磁力线的方向。
A、B、C各相线圈轮番转电视乎简略,实在的状况要杂乱些,线圈断电后发生的自感电流不会当即消失,要提早关断电源进行续流;为加大力矩相邻相线圈有电流的时刻会有部分重合;调理电动机的转速、转矩也要调整开关时刻,各相线圈注册与关断时刻与转子定子间的相对方位直接相关,故电机还装有转子方位检测设备为按时开关各相线圈电流供给相关依据,何相线圈何时通断有必要依据转子转到的方位与操控参数决议,这些都需求操控器对功率变换器来操控,操控器由微处理器(单片机)与接口电路组成。