同步磁阻电动机分析

摘要：该文根据能量平衡观点，以异步电动机为参照，较全面地分析了

Xd、Xq 和凸极

比

K 对磁阻电动机性能的影响，讨论了凸极比适合值的选择问题，并指出对 cosj 小于 0.85

以下的小容量电机，同步磁阻电动机在应用中可与异步电动机匹敌。

      

 
关键词：同步磁阻电动机；凸极比；异步电动机

      

 
同步磁阻电动机由于结构简单，转子不存在电磁损耗，能避免开关磁阻电机的噪声大

及低速运行时力矩脉动显著等缺点，近年来逐渐引起人们的研究兴趣，特别是

1991 年著名

学者

T.A.Lipo 教授发表文章提出同步磁阻电动机在交流驱动系统中替代异步电动机的可能

性的问题

[1]以后，更引起众多学者的关注。遗憾的是所发表的文章都是以分马力电机为例

来讨论问题，而这种微型电机在交流系统中占不了什么位置。然而，替代大量使用的异步电
动机是一个重要的命题。它不仅在性能上意味着同步磁阻电动机能等同或超过异步电动机，
而且在容量上至少要达到

kW 级，不能只在分马力电机中打转。在认真对待同步磁阻电动机

的应用前景时，首先引起研究者注意的是如何克服长期以来阻碍同步磁阻电动机广泛应用
的功率因数偏低及与同尺寸的异步电动机比较其出力偏小的问题。从同步电机的基本运行原
理来看，它与磁阻电动机的凸极比密切相关。所以，迄今为止大量研究文章都聚焦于寻找增
大同步磁阻电动机凸极比的方法上。然而，电机是机电能量转换的机械，它的运行规律必须
遵守能量转换规律。能量必须有载体，而载体在承载能量时有限制。这是讨论问题的前提和
依据。凸极比只能在这个限制下发挥作用。据此，本文展开了对磁阻电动机的研究，并认为
同步磁阻电机与同容量的鼠笼电机有共同的定子，它们只是在转子结构上不同。在此基础上
来研究同步磁阻电动机的应用前景。

    

 
2 相量图与基本公式  图 1 为同步磁阻电机的相量图。根据这个相量关系可以导出同步

磁阻电机的基本公式如下：

 

电压方程：