开关磁阻电机磁铁
开关磁阻电机是一种特殊类型的电机,其转子由多个极对组成,每个极对由磁体和磁阻组成。开关磁阻电机通常用于需要高启动扭矩和高效率的应用,例如电动汽车和工业驱动器。
在开关磁阻电机中,磁体通常是永磁体,用于产生永磁场。磁电阻器由磁性材料制成,通过电流控制来调节磁场的强度和方向。当电流通过磁阻时,磁阻的磁性增加,产生强大的磁场,将磁铁吸引到邻近的磁阻上。这个过程导致转子旋转,从而驱动电机。
磁体在开关磁阻电机中起到产生永久磁场的作用,磁阻调节磁场的强度和方向来控制电机的运行。
开关磁阻电机的基本工作原理
电动汽车开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)结构简单。定子采用集中绕组结构,转子无绕组。开关磁阻电机和感应步进电机的结构有些相似,都是利用磁场作用下不同介质之间的磁拉力(麦克斯韦力)产生电磁扭矩。
开关磁阻电机的定子和转子由硅钢片叠片组成,并采用凸极结构。开关磁阻电机的定子和转子极不同,定子和转子都具有较小的齿槽效应。转子由无线圈的高磁铁芯组成。一般情况下,转子比定子少两个极。定子和转子的组合有多种,常见的有六定四转子(6/4)结构和八定六转子(8/6)结构。
开关磁阻电机是继直流电机、无刷直流电机(BLDC)之后发展起来的调速电机类型。产品功率等级从几瓦到数百千瓦,广泛应用于家用电器、航空、航天、电子、机械和电动汽车等领域。
它遵循磁通始终沿着磁导率最大的路径闭合的原理,产生磁拉力,形成扭矩-磁阻电磁扭矩。因此,其结构原理是转子旋转时磁路的磁阻应尽可能发生变化,因此开关磁阻电机采用双凸极结构,定子和转子的极数不同。
可控开关电路是变换器,它与电源、电机绕组一起构成主电源电路。位置检测器是开关磁阻电机的重要特性部件。它实时检测转子的位置,有序有效地控制转换器的工作。
该电机启动扭矩大、启动电流小、功率密度和扭矩惯量比高、动态响应快、宽调速范围内效率高、可轻松实现四象限控制。这些特性使得开关磁阻电机非常适合电动汽车各种工况下的运行,是电动汽车电机中极具潜力的机型。开关磁阻电机驱动器将高性能永磁材料应用于开关磁阻电机本体,是对电机结构的有力改进。该电机克服了传统SRM换向慢、能量利用率低的缺点,提高了电机的比功率密度。该电机扭矩大,非常有利于其在电动汽车上的应用。