開關(guān)磁阻電機的優(yōu)缺點

開關(guān)磁阻電機的優(yōu)點

1、電動機結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可用于高速運轉(zhuǎn)

SRD的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動機還要簡單。其突出的優(yōu)點是轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組，因此不會有鼠籠感應(yīng)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(zhuǎn)子機械強度極高，可以用于超高速運轉(zhuǎn)（如每分鐘上萬轉(zhuǎn)）。在定子方面，它只有幾個集中繞組，因此制造簡便、絕緣結(jié)構(gòu)簡單。

2、功率電路簡單可靠

因為電動機轉(zhuǎn)矩方向與繞組電流方向無關(guān)，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(guān)。對比異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(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)較PWM變頻器功率電路中所需的功率元件少，電路結(jié)構(gòu)簡單。另外，PWM變頻器功率電路中每橋臂兩個功率開關(guān)管直接跨在直流電源側(cè)，易發(fā)生直通短路燒毀功率器件。而開關(guān)磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)中每個功率開關(guān)器件均直接與電動機繞組相串聯(lián)，根本上避免了直通短路現(xiàn)象。因此開關(guān)磁阻調(diào)速電動機調(diào)速系統(tǒng)中功率電路的保護電路可以簡化，即降低了成本，又有較高的工作可靠性。

3、系統(tǒng)可靠性高

從電動機的電磁結(jié)構(gòu)上看，各項繞組和磁路相互獨立，各自在一定軸角范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)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(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，電動機才能正常運轉(zhuǎn)。從控制結(jié)構(gòu)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(fā)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，并無其他妨礙。

4、起動轉(zhuǎn)矩大，起動電流低

控制器從電源側(cè)吸收較少的電流，在電機側(cè)得到較大的起動轉(zhuǎn)矩是本系統(tǒng)的一大特點。典型產(chǎn)品的數(shù)據(jù)是：起動電流為額定電流的15%時，獲得起動轉(zhuǎn)矩為100%的額定轉(zhuǎn)矩；起動電流為額定電流的30%時，起動轉(zhuǎn)矩可達其額定轉(zhuǎn)矩的250%。而其他調(diào)速系統(tǒng)的起動特性與之相比，如直流電機為100%的電流，鼠籠感應(yīng)電動機為300%的電流，獲得100%的轉(zhuǎn)矩。起動電流小而轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點還可以延伸到低速運行段，因此本系統(tǒng)十分合適那些需要重載起動和較長時間低速重載運行的機械。

5、適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運行

本系統(tǒng)具有的高起動轉(zhuǎn)矩、低起動電流的特點，使之在起動過程中電流沖擊小，電動機和控制器發(fā)熱較連續(xù)額定運行時還要小。可控參數(shù)多使其制動運行能與電動運行具有同樣優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩輸出能力和工作特性。二者綜合作用的結(jié)果必然使之適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運行，次數(shù)可達1000次/小時。

6、可控參數(shù)多，調(diào)速性能好

控制開關(guān)磁阻電動機的主要運行參數(shù)和常用方法至少有四種：相導通角、相關(guān)斷角、相電流幅值、相繞組電壓?？煽貐?shù)多，意味著控制靈活方便。可以根據(jù)對電動機的運行要求和電動機的情況，采取不同控制方法和參數(shù)值，即可使之運行于最佳狀態(tài)（如出力最大、效率最高等），還可使之實現(xiàn)各種不同的功能的特定曲線。如使電動機具有完全相同的四象限運行能力，并具有最高起動轉(zhuǎn)矩和串勵電動機的負載能力曲線。由于SRD速度閉環(huán)是必備的，因此系統(tǒng)具有很高的穩(wěn)速精度，可以很方便的構(gòu)成無靜差調(diào)速系統(tǒng)。

7、效率高，損耗小

本系統(tǒng)是一種非常高效的調(diào)速系統(tǒng)。這是因為一方面電動機繞組無銅損；另一方面電動機可控參數(shù)多，靈活方便，易于在寬轉(zhuǎn)速范圍和不同負載下實現(xiàn)高效優(yōu)化控制。以3kWSRD為例，其系統(tǒng)效率在很寬范圍內(nèi)都在87%以上，這是其它一些調(diào)速系統(tǒng)不容易達到的。將本系統(tǒng)同PWM變頻器鼠籠型異步電動機的系統(tǒng)進行比較，本系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速和不同負載下的效率均比變頻器系統(tǒng)高，一般要高5～10個百分點。

8、可通過機和電的統(tǒng)一協(xié)調(diào)設(shè)計滿足各種特殊使用要求。

開關(guān)磁阻電機的缺點

1、有轉(zhuǎn)矩脈動。從工作原理可知，S開關(guān)磁阻電動機轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩是由一些列脈沖轉(zhuǎn)矩疊加而成的，由于雙凸極結(jié)構(gòu)和磁路飽和非線性的影響，合成轉(zhuǎn)矩不是一個恒定轉(zhuǎn)矩，而有一定的諧波分量，這影響了SR電動機低速運行性能。

2、SR電動機傳動系統(tǒng)的噪聲與震動比一般電動機大。

3、SR電動機的出線頭較多，如三相SR電動機至少有四根出線頭，四相SR電動機至少有五根出線頭，而且還有位置檢測器出線端。