磁阻电机_成功大学

交流馬達

直流馬達

磁滯馬達(磁滯同步馬達)

直流無刷馬達磁阻馬達

PM型

馬達同步馬達

異步（感應）馬達

PM 型

VR 型HB 型

單相多相

弦波馬達步進馬達

切換型同步型

激磁型

磁阻最小原理

磁通須沿著磁阻最小的路徑閉合

傳統可變速驅動馬達

直流馬達

•有理想轉速-轉矩對應關係

•因使用機械式換向，所以易產生火花、需更換碳刷

磁阻馬達無碳刷！

傳統可變速驅動馬達（續）

直流無刷馬達

•較高的馬達效率、輸出轉矩與較佳的動態特性

•因使用永久磁鐵，製造成本較高且組裝困難

•過負載特性受限於永久磁鐵的退磁限制

•永久磁鐵受操作溫度的影響

磁阻馬達無永久磁鐵！

傳統可變速驅動馬達（續）

–交流感應馬達

•結構堅固、成本低、維護容易

•須使用變頻器驅動，以增加穩定操作的速度範圍

•負載操作時，轉子會因產生銅損而發熱

•效率較低

•定轉矩控制時的補償問題

磁阻馬達轉子不會發熱！

結構簡單、低成本、效率高、轉矩大、功率損失小、發熱問題較小

速度控制性能良好

驅動控制電路沒有交流馬達複雜

馬力可高達數百馬力，適合作為動力源

於未來的工業極具發展潛力

仍有下列缺點有待加以改進：

1. 與其他類型馬達比較，其輸出扭矩較不平順，且運轉時噪音較大。

2. 於額定範圍運轉時，所增加的鐵損使得切換式磁阻馬達的運轉效率稍

四相8/6極切換式

同步式磁阻馬達磁阻馬達

Rotor

Stator

A

B

C A'

D

B’

C’

D’

1

2

3456

相繞組

轉子凸極

定子

定子與轉子皆具備凸極的特徵(Double salient)結構

8/6極-8定子磁極6轉子磁極

SRM轉矩合成波形

第17

(a)(b)

(a)(b)

第

轉子

定子1θ5

θ4

θ3θ2

θθ

οαθr

βs

βr

τR

N

F N i N =

=φφwhere

Ni

F =T

unaligned

aligned

λ

max

λmax

i θ

d dL i

221=

r

mN πε2=

r

β−Ensures that in the ideal case with no fringing flux, torque can be produced at all rotor position.

Stroke angle(step angle)

Ensures a sufficiently low unaligned inductance.

Ensures that if the stator is saturated, the rotor will not be saturated.

: rotor pole arc : stator pole arc

: number of rotor poles : number of stator poles : number of phases

r βs βs N r N m 例子:四相8/6極SRM

01020304050607080

10

2030405060r

s ββ=β=s D

60=+r s ββChoose Nr=6, Ns=8, m=4.Stroke angle

D

152==r

mN πεr

βr

r

r N 602=<π

βD

15

=εFrom the constrain, we can get the feasible triangle.

: rotor pole arc : stator pole arc

: number of rotor poles : number of stator poles r βs βs N r N m

定子極弧與轉子極弧不同

的弧長,所對應不同的電

感平頂的寬度,這將影響

SRM激磁電流效應。

國立成功大學馬達科技研究中心第28頁

Align Unalign 國立成功大學馬達科技研究中心

三相SRM 動作說明

國立成功大學馬達科技研究中心

許多的設計分析及測試驗證，相關專利及論文整理如下圖所示，但推入市場上的產品尚屬少數。

Tridelta Industries併購)

Emerson Electric(購併英國Switched Reluctance Drive Ltd)切換式磁阻馬達

（資料取自該公司網頁）國立成功大學馬達科技研究中心第35頁

國立成功大學馬達科技研究中心

車輪馬達)

第40頁

國立成功大學馬達科技研究中心

coil rotor

stator coil

stator

rotor