开关磁阻电机的主电路结构与特点分析

"线路中每相需要两个主开关器件-编译原理 龙书 英文版" 本文主要讨论的是开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor, SRM）的相关知识，它是一种特殊的交流电机，以其独特的结构和运行原理在调速系统中有着重要应用。以下是关于开关磁阻电机的详细解释： 1. **不对称半桥线路结构**： 描述中提到的线路结构为不对称半桥线路，每一相都有两个主开关器件（VD1, VD2, VD3, VD4, VD5, VD6）。这种设计使得每个相的电压额定值等于主电路电压Us，这与电动机绕组的电压额定值接近。每个相的两个开关器件交替导通和断开，控制通过电机的电流，实现电机的旋转。 2. **电机结构**： 开关磁阻电机的结构特征是双凸极，这意味着定子和转子上都有磁极。电机的相数不受限制，可以根据需要设计成三相或其他多相。在正常工作时，电流在定子绕组中按照特定的顺序通断，产生旋转磁场，驱动转子转动。 3. **主电路**： 主电路中，每个相由两个开关器件控制，如A相的VD1和VD2。当V1和V2通电时，A相通电；当V1和V2断开时，A相电流经过二极管VD1和VD2回馈到电源。电机的相位通断时间是根据转子的位置来确定的，这需要位置检测来提供准确的信号。 4. **控制系统**： 开关磁阻电机通常配备有位置和电流检测系统，以及控制器。控制器根据检测到的电机位置和电流信息调整开关器件的通断，以控制电机的速度和扭矩。整个系统形成一个闭环控制，确保电机性能稳定。 5. **与其它电机的比较**： - **与步进电机比较**： 开关磁阻电机虽然在运行方式上与步进电机有相似之处，但它是闭环控制，而步进电机通常是开环。开关磁阻电机被看作是大步距角步进电机的延伸，但更注重驱动系统的性能。 - **与反应式同步电机比较**： 反应式同步电机与开关磁阻电机的主要区别在于，SRM没有起动和调速的难题，而且其定转子都具有凸极结构，而反应式同步电机则不同。 - **与无刷直流电动机比较**： 无刷直流电动机和开关磁阻电机都使用转子位置闭环控制，但无刷直流电动机的转子有励磁，而定子由逆变器多相供电，而开关磁阻电机的结构更为简单，没有换向器。 开关磁阻电机因其简单、高效、成本低以及良好的动态性能，在许多工业应用中得到了广泛使用，特别是在需要高精度调速的场合。不过，其噪声和振动问题也是需要考虑和解决的技术挑战。