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2 SRD 系统构成

    SRD 系统主要由四部分组成:SRM 电机
本体、功率变换器、控制器及位置和电流检

测器。它们之间的关系如图

1 所示:

2.1 SRM 电机本体

    SRM 电机本体是 SRD 的执行元件, 如

2 所示为三相 6/4 极开关磁阻电机的电

机结构原理图,电机为了增加出力而设计
成双凸极结构,定、转子均由硅钢片叠压而
成,转子上有

4 个极,没有任何型式的绕

组。定子上有

6 个极,其上绕有集中绕组,

圆周上相对的两个极的绕组相串联,构成
一相,共构成三相绕组。其工作原理遵循

”——

磁阻最小原理

磁通总是要沿磁阻最

小的路径闭合,因此磁场扭曲而产生磁阻
性质的电磁转矩。若顺序给

A-B-C-A…相绕

组通电

,则转子便按逆时针方向连续转动起

来。若改变通电相序为

A-C-B-A…,则可使

转子顺时针转动。若改变相电流的大小,则

可改变电动机转矩的大小,进而可以改变
电动机转速。若在转子极转离定子极时通电,
所产生的电磁转矩与转子旋转方向相反,

为制动转矩。由此可知,通过简单地改变控
制方式便可改变磁阻电动机的转向、转矩、
转速和工作状态。

2.2 功率变换器

    功率变换器是开关磁阻电动机运行

需能量的供给者,是连接电源和电动机绕
组的功率开关部件。图

 

     2

      中

       S1

   、

   S2

       为开关

 

 

管,

 

 V

  

1

   V

  

2  

为续流二极管。例如当

 

     A

      相绕组

 

 

通电主开关管

 

     S1

   、

   S2

       导通时,

 

 A

      相绕组从

 

 

直流电源

 

     U

      吸收电能

 

 ;  当

       S1

   、

   S2

       关断时

 

 ,  绕

   

组电流通过续流二级管

 

     V

  

1

   V

  

2  

将剩余的能

量回馈给电源。

 80 年代初,主开关器件皆用晶闸管

SCR。鉴于 SRD 电流脉冲峰值较大,而
SCR 电流峰值/平均电流比值高,能承受很
大的浪涌冲击,一度被视为

SRD 中最理想

的主开关器件。但

SCR 无自关断能力,开

关频率低,强迫换相电路成本高,可靠性
差,构成的

SRD 总体性能有局限。后来较

多应用大功率晶体管

G

TR

   ,但

 

     GTR

 

     承受浪

 

 

涌电流能力差,存在二次击穿问题,不易
保护,限制了其在高压、大功率场合下的应
用。
            80

       年代中期,综合了

 

     SCR

 

 、

  GTR

 

     两者优

 

 

点的可关断晶闸管

 

     GTO

 

     受到重视。因

 

     GTO

 

 

兼有自关断、快速开关能力,能承受较

 

     GTR

 

 

高的电流、电压。所以

 

     TASC

 

    Drives

 

     公司的

 

 

OULTON

 

    SRD

 

     产品中均用

 

     GTO

 

     作主开关

 

 

器件。
            近年来,考虑到

 

     GTO

 

     在关断时要求相

 

 

当大的反向控制电流,关断控制实现有难
度,国外小功率

 

     SRD

 

     中常用

 

     MOSFET

 

 ,

   

2

1  开关磁阻电动机调速系统( SRD )框图

图 2   三相双凸极磁阻电动机结构示意图

V

2

U

V

1

A

B

C

A

C

B