开关磁阻电动机及其应用 

    开关磁阻电动机（Switched Reluctance Drive ：SRD）调速系统兼具直流、交流两类调速
系统的优点，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后发展起来的最新一代无级
调速系统，是集现代微电子技术、数字技术、电力电子技术、红外光电技术及现代电磁理论、

 

设计和制作技术为一体的光、机、电一体化高新技术。

    英、美等经济发达国家对开关磁阻电动机调速系统的研究起步较早，并已取得显著效果，
产品功率等级从数 w 直到数百 kw，广泛应用于家用电器、航空、航天、电子、机械及电动车
辆等领域。

    通用系列开关磁阻调速电动机

    我国对开关磁阻电动机调速系统的研究与试制起步于 20 世纪 80 年代末 90 年代初，取
得了从基础理论到设计制造技术多方面的成果与进展，但产业化及应用性研究工作相对
滞后。由于 SRD

“

”  

的产业化，人们通常将其产品成为 开关磁阻调速电动机 。

    SRD

 

系统的组成

    开关磁阻电动机调速系统主要由开关磁阻电动机（SRM）、功率变换器、控制器、转子位
置检测器四大部分组成。控制器内包含控制电路与功率变换器，而转子位置检测器则安装
在电机的一端，电动机与国产 Y

 

系列感应电动机同功率同机座号同外形。

    SRD

 

系统各部件的结构及工作原理

    开关磁阻电动机调速系统所用的开关磁阻电动机（SRM）是 SRD 中实现机电能量转换
的部件，也是 SRD 有别于其他电动机驱动系统的主要标志。SRM 系双凸极可变磁阻电动
机，其定、转子的凸极均由普通硅钢片叠压而成。转子既无绕组也无永磁体，定子极上绕

“

”

有集中绕组，径向相对的两个绕组联接起来，称为 一相 ，SR 电动机可以设计成多种不
同相数结构，且定、转子的极数有多种不同的搭配。相数多、步距角小，有利于减少转矩脉
动，但结构复杂，且主开关器件多，成本高，目前应用较多的是四相（8/6）结构和三相
（12/8

 

）结构。

    四相（8/6）结构 SR 电动机原理，为简单计，A 相绕组及其供电电路。SR 电动机的运行

“

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原理遵循 磁阻最小原理

磁通总要沿着磁阻最小的路径闭合，而具有一定形状的铁心

在移动到最小磁阻位置时，必使自己的主轴线与磁场的轴线重合。当定子 D-D’极励磁时，
1-1'向定子轴线 D-D'重合的位置转动，并使 D 相励磁绕组的电感最大。若以图中定、转子
所处的相对位置作为起始位置，则依次给 D→A→B→C 相绕组通电，转子即会逆着励磁
顺序以逆时针方向连续旋转；反之，若依次给 B→A→D→C 相通电，则电动机即会沿顺
时针方向转动。可见，SR 电动机的转向与相绕组的电流方向无关，而仅取决于相绕组通
电的顺序。当主开关器件 S1、S2 导通时，A 相绕组从直流电源 US 吸收电能，而当 S1、S2
关断时，绕组电流经续流二极管 VD1、VD2 继续流通，并回馈给电源 US。因此，SR 电动

 

机传动的共性特点是具有再生作用，系统效率高。