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开关磁阻电机及其调速系统VIP免费

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第二章开关磁阻电机及其调速系统2.1 开关磁阻电机的发展概况磁阻式电机诞生于 160 年前,一直被认为是一种性能不高的电机。然而通过近 20 年的研究与改进,使磁阻式电机的性能不断提高,目前已能在较大功率范围内不低于其它型式的电机[9]。70 年代初,美国福特电动机(FordMotor)公司研制出最早的开关磁阻电机调速系统。其结构为轴向气隙电动机、晶闸管功率电路,具有电动机和发电机运行状态和较宽范围调速的能力,特别适用于蓄电池供电的电动车辆的传动。70 年代中期,英国里兹(Leeds)大学和诺丁汉(Nottingham)大学,共同研制以电动车辆为目标的开关磁阻电机调速系统。样机容量从 10W 至 50KW,转速从 750r/min 至 10000r/min,其系统效率和电机利用系数等主要指标达到或超过了传统传动系统。该产品的出现,在电气传动界引起了不小的反响。在很多性能指标上达到了出人意料的高水平,整个系统的综合性能价格指标达到或超过了工业中长期广泛使用的一些变速传动系统。近年来,国内外已有众多高校、研究所和企业投入了开关磁阻电机调速系统的研究、开发和制造工作。至今已推出了不同性能、不同用途的几十个系列的产品,应用于纺织、冶金、机械、汽车等行业中。目前,在汽车行业意大利 FIAT 公司研制的电动车和中国第二汽车制造厂研制的电动客车都采用了开关磁阻电机。SRM 是没有任何形式的转子线圈和永久磁铁的无刷电动机,它的定子磁极和转子磁极都是凸的。由于 SRM 具有集中的定子绕组和脉冲电流,其功率变换器可以采用更可靠的电路拓扑形式。SRM 具有简单可靠、在较宽转速和转矩范围内高效运行、控制灵活、可四象限运行、响应速度快、成本较低等优点,这是其它调速系统难以比拟的,作为具有潜力的电动车电气驱动系统日益受到重视。然而目前 SRM 还存在转矩波动大、噪声大、需要位置检测器、系统非线性等缺点,所以,它的广泛应用还受到限制。2.2 开关磁阻电机的基本结构与特点开关磁阻电机为定、转子双凸极可变磁阻电机。其定、转子铁心均由硅钢r片2-2)叠压而成,定、转子冲片上均冲有齿槽,构成双凸极结构。按照定、转子的齿槽的多少,形成不同极数的开关磁阻电机。为避免单相磁拉力,径向必须对称,故定子极数和转子极数应该为偶数。一般来说,极数和相数越多,电机转矩脉动越小,运行更平稳,但同时也增加了电机的复杂性,特别是功率电路的成本提高。图 2.1 是三相(6/4)SR 电机结构原理图。转子无绕组,也无永磁体,定...

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