開關磁阻電機工作原理

開關磁阻電機工作原理的答案是：開關磁阻電機是利用轉子磁阻不均勻而產生轉矩的電機，又稱反應式同步電動機，其結構及工作原理與傳統的交、直流電動機有很大的區別它不依靠定、轉子繞組電流所產生磁場的相互作用而產生轉矩，而是依靠“磁阻最小原理”產生轉矩，即：“磁通總是沿著磁阻最小的路徑閉合，從而產生磁拉力，進而形成磁阻性質的電磁轉矩”和“磁力線具有力圖縮短磁通路徑以減小磁阻和增大磁導的本性”。

開關磁阻電機的定、 轉子的凸極均由普通矽鋼片疊壓而成，這種加工工藝可儘可能地減小電機的渦流及磁滯損耗。轉子極上既沒有繞組也沒有永磁體，更沒有換向器、滑環等， 定子極上繞有集中繞組， 徑向相對的兩個繞組串聯構成一相， 電機整體結構簡單。

基本結構

定子和轉子均為凸極結構，定子和轉子的齒數不等，轉子齒數一般比定子少兩個。定子齒上套有集中線圈，兩個空間位置相對的定子齒線圈相串聯，形成一相繞組。轉子由鐵心疊片而成，其上無繞組。

同步磁阻電機的結構

同步磁阻電機的定子可以是分佈繞組和集中繞組，由帶繞組的機座和鐵芯組成，磁阻電機轉子的三種主要型別有：凸極轉子、軸向疊片轉子和橫向疊層轉子。

同步磁阻電機的工作原理

通過定子繞組的交流電在電機的氣隙中產生旋轉磁場，定子產生的磁場和轉子產生的內部磁場之間的同步，當定子產生的外部磁場通過轉子產生時，轉子將傾向於將其內部磁通的方向併產生最小磁阻 。

當轉子試圖用施加的磁場建立其最導磁軸線（d軸）時，扭矩被建立，以最小化磁路中的磁阻（磁阻），轉矩的振幅與Ld和Lq的正交電感之間差值成正比，因此，差值越大，產生的扭矩就越大。

開關磁阻電機優點

1、電動機結構簡單、成本低、可用於高速運轉

SRM的結構比鼠籠式感應電動機還要簡單。其突出的優點是轉子上沒有任何形式的繞組，因此不會有鼠籠感應電機制造過程中鑄造不良和使用過程中的斷條等問題。其轉子機械強度極高，可以用於超高速運轉（如每分鐘上萬轉）。在定子方面，它只有幾個集中繞組，因此製造簡便、絕緣結構簡單。

2、功率電路簡單可靠

因為電動機轉矩方向與繞組電流方向無關，即只需單方相繞組電流，故功率電路可以做到每相一個功率開關。對比非同步電動機繞組需流過雙向電流，向其供電的PWM變頻器功率電路每相需兩個功率器件。因此，開關磁阻電動機調速系統較PWM變頻器功率電路中所需的功率元件少，電路結構簡單。另外，PWM變頻器功率電路中每橋臂兩個功率開關管直接跨在直流電源側，易發生直通短路燒燬功率器件。而開關磁阻電動機調速系統中每個功率開關器件均直接與電動機繞組相串聯，根本上避免了直通短路現象。因此開關磁阻調速電動機調速系統中功率電路的保護電路可以簡化，即降低了成本，又有較高的可靠性。

3、系統可靠性高

從電動機的電磁結構上看，各項繞組和磁路相互獨立，各自在一定軸角範圍內產生電磁轉矩。而不像在一般電動機中必須在各相繞組和磁路共同作用下產生一個旋轉磁場，電動機才能正常運轉。從控制結構上看，各相電路各自給一相繞組供電，一般也是相互獨立工作。由此可知，當電動機一相繞組或控制器一相電路發生故障時，只需停止該相工作，電動機除總輸出功率能力有所減小外，並無其他妨礙。