开关磁阻电机控制系统的结构组成。

合集下载

开关磁阻电机的工作原理

开关磁阻电机的工作原理

开关磁阻电机的工作原理
开关磁阻电机是一种能够快速启停和反转的电动机,它的工作原理基于磁阻的变化。

下面是开关磁阻电机的工作原理的详细解释:
1. 结构:开关磁阻电机由定子和转子组成。

定子上有多个绕组,每个绕组之间通过磁阻作为连接。

转子上也有绕组,与定子的绕组相连。

2. 动作原理:当电流通过定子的绕组时,会在绕组中产生一个磁场。

当转子中的绕组与定子绕组的磁场相互作用时,转子会受到一个力矩的作用,使其转动。

3. 磁场调节:开关磁阻电机通过改变传感器绕组中的电流方向来改变磁场的方向。

改变磁场的方向可以改变转子所受到的力矩的方向,从而实现电机的启动、停止和反转。

4. 工作过程:当需要启动电机时,通过改变传感器绕组中的电流方向,改变磁场的方向,使转子受到力矩的作用开始转动。

当需要停止电机时,改变电流方向,使磁场的方向与转动方向相反,转子受到的力矩变为阻碍转动的力矩,从而停止电机的转动。

当需要反转电机时,改变电流方向,使磁场的方向与原来相反,从而改变转子受到的力矩方向,使电机反向转动。

总之,开关磁阻电机的工作原理是通过改变磁场的方向来实现电机的启动、停止和反转,从而能够快速调节和控制电机的运转状态。

开关磁阻电机原理

开关磁阻电机原理

开关磁阻电机原理
开关磁阻电机是一种具有简单结构和高转矩密度的电动机。

它使用了磁阻转矩产生装置,其中磁阻转矩由电动机的定子和转子之间的磁阻产生。

开关磁阻电机的工作原理如下:
1. 组成:开关磁阻电机由定子、转子、定子绕组和悬挂片组成。

定子和转子之间通过永久磁铁产生磁阻转矩。

2. 工作原理:当定子线圈通电时,会在定子产生磁场。

定子的磁场会将转子吸引到某个位置,使两者之间形成磁阻。

同时,钢片的切割磁感线也会产生涡流,涡流通过电磁耦合作用与磁场相互作用,从而形成磁阻转矩。

3. 磁阻转矩控制:通过控制定子绕组的电流和相位,可以调节磁阻转矩的大小和方向。

通过改变电流的极性和大小,可以调节转子的位置和速度。

4. 高转矩密度:开关磁阻电机具有高转矩密度,是因为其转矩与控制电流的平方成正比。

即使在较低电流下,也能产生较大的转矩输出。

总而言之,开关磁阻电机利用磁阻转矩来实现机械输出。

它具有结构简单、转矩密度高的特点,并且可以通过调节电流控制转矩的大小和方向。

开关磁阻电机原理

开关磁阻电机原理

开关磁阻电机原理开关磁阻电机是一种新型的非接触式电机,它是利用磁阻效应实现电能转换成机械能的机电系统。

开关磁阻电机是一种以永磁体为励磁源、以铁心瞬时磁阻变化为工作原理的非线性电机,是一种新型的电力传动技术。

下面将从原理、结构、工作过程三个方面对开关磁阻电机进行解析。

开关磁阻电机的原理是利用磁场产生的磁阻力来驱动转子旋转,从而转换电能为机械能。

这种电机的组成主要包括永磁体、铁芯、绕组、中心轴、定子等部分。

永磁体是该电机的励磁源,它产生的磁力线通过铁芯传递到定子上,使定子上的绕组产生电磁力。

在电机工作过程中,控制电路会对绕组进行加电和切断,以使定子的磁阻力变化。

定子磁阻力变化可以驱动转子旋转。

三、开关磁阻电机的工作过程开关磁阻电机的工作过程可以分为四个阶段:励磁阶段、瞬间通电阶段、瞬间切断电流阶段和减速阶段。

励磁阶段是该电机最开始的状态,永磁体提供磁场,定子上的绕组中没有电流通过,此时转子处于静止状态。

瞬间通电阶段是定子上的磁场急剧变化的时候,此时控制电路会向绕组中加入短脉冲电流,使定子上的磁场忽然变大,这会产生向转子端的磁阻力。

瞬间切断电流阶段是在达到一定功率后,控制电路将绕组中的电流切断,此时定子上的磁场急剧消失,转子也因惯性而继续运动,此时又产生了向转子端的磁阻力,抵消了转子的惯性。

减速阶段是电机停止工作的状态,此时定子的磁场和转子的转动都已经消失。

总之,开关磁阻电机是一种基于磁阻效应的非线性电机,是一种全新的电力传动技术。

它的主要原理是利用磁场变化产生的磁阻力来驱动转子旋转,从而将电能转换成机械能。

该电机具有构造简单、效率高、输出扭矩大等优点,适用于一些对质量、体积有严格要求的场合。

开关磁阻电机结构原理

开关磁阻电机结构原理
二、三相开关磁阻电机
6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
开关磁阻电机结构原理
三相开关磁阻电机是开关磁阻电机中最常用的类型,它由三个定子和 两个转子组成。每个定子都有一个电感线圈和一个永磁体,而两个转 子则通过电磁作用相互连接。当其中一个定子的电感线圈通电时,它 会产生一个磁场,该磁场会吸引对应的转子上的磁极,从而使转子旋 转。当一个定子的电感线圈通电时,另一个定子的电感线圈也会通电, 产生另一个磁场,从而推动另一个转子旋转
开关磁阻电机结构原理
示例和应用
首先,开关磁阻电动机在汽车行业中有着广泛的应用。由于其高效率、较低的噪音和震动 水平,开关磁阻电动机在汽车空调系统、电子助力转向系统、变速器控制系统等方面得到 了广泛采用。此外,在新能源汽车中,开关磁阻电动机作为驱动电机的一种选择,具有能耗 低、强度高、启动速度快等特点,越来越受到关注 其次,开关磁阻电动机也在家电行业中得到了广泛运用。例如,吸尘器、电动工具、风扇等 家用电器中经常采用开关磁阻电动机作为驱动设备,其高效率、低噪音和可靠性等特点,使 其深受用户喜爱
开关磁阻电机结构原理
开关磁阻电机的类型
开关磁阻电机可以分为单相和三相两种类型 一、单相开关磁阻电机 单相开关磁阻电机是最简单的开关磁阻电机,它只有一个定子和一个转子。定子由一个永 磁体和一个电感线圈组成,而转子由一个导磁材料构成。当定子中的电感线圈通电时,它 会产生一个磁场,该磁场会吸引转子上的磁极,从而使转子旋转 单相开关磁阻电机的优点是结构简单、成本低、维护方便,适用于一些简单的控制系统中 。但是,由于只有一个相,所以它的输出功率和扭矩相对较小,适用于一些轻载的场合
开关磁阻电机结构原理
开关磁阻电机的工作原理开关磁阻电机的工作原理
1. 初始状态:在电机初始状态下,磁阻切换器将磁通量导向转子的一个极性,使得转子与定 子之间存在磁阻 2.通电启动:当电源给电机提供电流时,电流通过定子线圈,产生磁场。此时,由于磁阻切换 器的作用,磁通量无法直接通过转子,导致转子受到磁阻的阻碍,无法自由转动 3.磁阻切换:在转子受到磁阻的阻碍时,磁阻切换器会切换磁通的路径,使得磁通量可 以通过转子。通过切换,磁通量的路径发生变化,从而改变了转子所受到的磁阻大小

开关磁阻电机的工作原理

开关磁阻电机的工作原理

开关磁阻电机的工作原理开关磁阻电机是一种常见的电机类型,它基于磁阻效应来实现电机转动。

下面将详细介绍开关磁阻电机的工作原理。

一、磁阻效应简介磁阻效应是指材料在外磁场作用下,磁通量通过材料时会引起材料内部磁场的变化。

根据材料的磁导率和磁场的变化情况,磁阻效应可分为正磁阻效应和负磁阻效应。

正磁阻效应是指在磁场作用下,磁通量增加时,材料的磁导率减小;负磁阻效应则相反,磁通量增加时,材料的磁导率增大。

二、磁阻电机的基本结构开关磁阻电机由转子、定子、磁阻切换器和电源组成。

其中,转子是电机的旋转部分,定子是电机的固定部分,磁阻切换器用于切换磁通的路径,电源提供电流给电机。

三、工作原理1. 初始状态:在电机初始状态下,磁阻切换器将磁通量导向转子的一个极性,使得转子与定子之间存在磁阻。

2. 通电启动:当电源给电机提供电流时,电流通过定子线圈,产生磁场。

此时,由于磁阻切换器的作用,磁通量无法直接通过转子,导致转子受到磁阻的阻碍,无法自由转动。

3. 磁阻切换:在转子受到磁阻的阻碍时,磁阻切换器会切换磁通的路径,使得磁通量可以通过转子。

通过切换,磁通量的路径发生变化,从而改变了转子所受到的磁阻大小。

4. 磁阻变化:磁阻切换后,转子所受到的磁阻发生变化,转子受到的力矩也随之改变。

根据磁阻效应的原理,当转子在磁阻变化的作用下,会趋向于转到较小磁阻路径的方向运动。

5. 转动运行:当转子受到磁阻的作用,趋向于转到较小磁阻路径的方向运动时,电机开始转动。

转子的转动会继续改变磁阻切换器的状态,从而引起磁通量的改变,进一步推动转子的转动。

这样就实现了电能向机械能的转换,使得电机正常运行。

四、优势和应用开关磁阻电机具有以下优势:1. 结构简单:相比传统的电机结构,开关磁阻电机的结构较为简单,减少了动力传输的损耗。

2. 超低速驱动:开关磁阻电机具有较好的低速性能,在一些特殊应用中具有优势。

3. 节能环保:开关磁阻电机的能效较高,能够有效节约能源和减少环境污染。

开关磁阻电机的结构

开关磁阻电机的结构

开关磁阻电机的结构
一、开关磁阻电机简介
开关磁阻电机是一种无刷直流电机,通常是一两极电机,它的主要特点在于其简单的结构,运行可靠,维护方便,制造成本低廉,且功率调节功能较强,可以用于电动机的调速控制,因此在电动机控制中得到了广泛的应用。

二、开关磁阻电机结构
开关磁阻电机一般由电枢、电阻器、机座、定子绕组、调速控制装置及电路等部分组成。

(1)电枢:电枢由电枢支架、转子及定子绕组组成,电枢支架由铸铁、铸铝等材料制成,转子由转子能磁性材料和绕组组成,定子绕组由定子电感线圈组成,定子绕组的起动端和终止端分别接在电枢支架上。

(2)电阻器:电阻器是开关磁阻电机的重要部件,它是由电阻罩、电阻片、电阻螺母、电气螺母、绝缘片等组成的,电阻片的电阻可以通过更换不同的电阻片来实现对电机转速的调节。

(3)机座:机座主要由机座壳、机座座轴、机座底座、机座轴承、滤网等组成,机座壳用以固定电枢及支撑它,机座座轴用以将电机固定至机座底座上,机座轴承用以支撑电机转子,滤网主要用以防止灰尘进入电枢内部。

(4)调速控制装置及电路:调速控制装置由变阻器,控制电路、控制板等组成,它的主要功能是根据控制信号控制电阻片的位置,从
而改变电机的转速。

控制电路可以用小电压信号控制,或者用模拟量信号控制。

三、开关磁阻电机的作用
开关磁阻电机可以用于电动机的调速控制,用于调节电动机的转速和扭矩,以达到所需的转矩和转速要求,且具有可靠性高、调速灵敏、功率可调范围大等优点,因此被广泛应用于各类电动机的控制中。

开关磁阻电动机的性能及典型应用

开关磁阻电动机的性能及典型应用
开关磁阻电动机的特点使其应用在洗衣机上可以获得良好的效果。开关磁阻电动机调速系统宽广的调速范围,可以使“洗涤“与
脱水“均工作在最佳的转速上,以实现真正意义上的标准洗、快速洗、轻柔洗、丝绒洗,甚至变速洗。脱水时也可以随意选择旋转的转速。还可以按某些设定的程序来提升转速,让衣物在脱水过程中避免因分布不均造成的振动和噪声。开关磁阻电动机卓越的启动性能可消除洗涤过程中电机频繁正反转启动电流对电网的冲击,使洗涤、换向平稳无噪声。开关磁阻电动机调速系统在全部调速范围内的高效率,可以使洗衣机的耗电量大大减少。
2 结构与性能特点
2.1 电动机结构简单、成本低、适用于高速
开关磁阻电动机的结构比通常认为最简单的鼠笼式感应电动机还要简单,定子线圈为集中绕组,嵌放容易,端部短而牢固,工作可靠,能适用于各种恶劣、高温甚至强振动环境;转子仅有硅钢片叠成,因此不会有鼠笼感应电动机制造过程中鼠笼铸造不良和使用中的断条等问题,转子机械强度极高,可工作于极高转速,转速可达每分钟10万转[2]。
目前国内龙门刨床的主传动系统主要有直流机组形式和异步电动机-电磁离合器形式。大量以直流机组为主拖动系统的刨床,使用到现在大多处于严重老化的状态,电机磨损严重,高速重载时电刷上火花较大,故障频繁,维护工作量大,直接影响正常的生产。此外,该系统不可避免地存在设备庞大、耗电多,噪音高的缺点。异步电动机-电磁离合器系统依靠电磁离合器实现正反转向,离合器磨损严重,工作稳定性不好,且不便调速,仅限用于轻型刨床。
(4)电机的起动电流小,对电瓶无冲击,起动转矩大,适合于重载起动。
(5)无论电机还是功率变换器都十分坚固可靠,适用于各种恶劣、高温环境,具有良好的适应性。
鉴于以上优点,国内外都有很多开关磁阻电动机在电动汽车、电动客车、电动自行车的实际应用[6]。

开关磁阻电机的基本了解

开关磁阻电机的基本了解

开关磁阻电机的基本学习内容1 开关磁阻电机的基本原理以及结构开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor ,简称SRM) 定转子为双凸极结构,铁心均由普通硅钢片叠压而成,其定子极上有集中绕组,径向相对的两个绕组串联构成一相,转子非永磁体,其上也无绕组[1,3]。

SRM 的定转子极数必须满足如下约束关系:s r s N =2kmN = N + 2k (1-1) 其中,Ns ,Nr 分别为电机定、转子数;m 为电机相数值减1;k 为一常数。

以下图1-1所示一个典型四相8/6极SRM 为例,相数为4,因而m=3,取k=1,则Ns=6,Nr=8。

m 及k 值越高,越利于高控制性能控制,但相应成本越高,结构越复杂。

目前技术较为成熟,发展较为迅速的产品多为三、四相SRM [2]。

图1-1即为一典型四相8/6结构的SRM电机本体及其不对称功率变换器主电路的示意图(图1-1在末尾手画)。

为表述清晰,图中仅画出不对称半桥电路的一相,其他各相均与该相相同,并省略了相应的驱动及检测电路。

完整的开关磁阻电机调速系统(Switched Reluctance Motor Drive,简称SRD)则由SRM、功率变换器、控制器、位置检测器等四大部分组成,如下图1-2示。

SRM可以认为是同步电机的一个分支,它运行时遵循磁阻最小原理,同步进电机较为类似[2,30]。

其具体运行原理如下:首先要保证励磁相的定子凸极和最近的转子凹极中心线不重合,也即初始位移不能位于磁阻最小位置。

通以交流电后,经过一个整流桥变为直流电源,当开关S1和S2开通时,AA’相通电励磁,产生一个磁拉力。

在该电磁力的轴向分量作用下,产生电磁转矩,凸极转子铁心趋向于旋转到定转子极轴线B-B’与A-A’重合的位置;而电磁力的径向力分量则造成定子的“变形”,这也是产生转矩脉动和电机噪声的根本原因之一。

在该过程中电机吸收电能。

关断S1和S2,开通BB’相,此时AA’相经续流二极管VD1、VD2将电能回馈给电源,同时BB’相趋向运行到定转子极轴线C-C’与B-B’重合的位置。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

开关磁阻电机控制系统的结构组成包括以下几个方面:控制器:控制器是开关磁阻电机控制系统的核心部分,它根据输入的指令信号,经过处理后,向电机的主电路输出相应的控制信号,控制电机的转速和转向。

控制器主要由功率电路和控制电路组成,其中功率电路主要完成对电机主电路的控制,而控制电路则负责接收和处理输入的指令信号。

功率变换器:功率变换器是开关磁阻电机控制系统的重要组成部分,它能够根据控制器的控制信号,对电机的输入电源进行调制,从而实现对电机转矩和转速的控制。

功率变换器一般由开关管、二极管等电子元件组成。

位置检测器:位置检测器用于检测电机的转子位置和转速,将检测到的信号反馈给控制器,控制器再根据反馈信号调整控制信号,实现电机的闭环控制。

开关磁阻电机:开关磁阻电机是开关磁阻电机控制系统的被控对象,它是一种双凸极可变磁阻电机,其转子的凸极和定子的凸极相对,当电流通过电机绕组时,产生磁场使转子旋转。

总的来说,开关磁阻电机控制系统通过控制器、功率变换器、位置检测器和开关磁阻电机的协同工作,实现对电机的高效、精确控制。

相关文档
最新文档