引言
由于開關(guān)磁阻電動機具有結(jié)構(gòu)簡單、起動電流小、調(diào)速范圍寬、可控性好等優(yōu)點，因此其在龍門刨床、洗衣機、電動車等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用前景，國外在上述領(lǐng)域的實際應(yīng)用較多，國內(nèi)雖有一定程度的應(yīng)用，但還處于起步階段，其潛力還未發(fā)揮出來，相信其在上述領(lǐng)域的應(yīng)用會越來越廣泛。
1 簡介
開關(guān)磁阻電動機驅(qū)動系統(tǒng)（srd）由開關(guān)磁阻電機（srm或sr電機）、功率變換器、控制器和檢測器四個部分組成，是20世紀80年代初隨著電力電子、計算機和控制技術(shù)的迅猛發(fā)展而發(fā)展起來的一種新型調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)。開關(guān)磁阻電動機為雙凸極磁阻電機，利用磁阻最小原理產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩，因其結(jié)構(gòu)極其簡單堅固，調(diào)速范圍寬，調(diào)速性能優(yōu)異，而且在整個調(diào)速范圍內(nèi)都具有較高的效率，系統(tǒng)可靠性高而成為交流電機調(diào)速系統(tǒng)、直流電機調(diào)速系統(tǒng)和無刷直流電機調(diào)速系統(tǒng)的強有力的競爭者。開關(guān)磁阻電機已廣泛或開始應(yīng)用于電動車驅(qū)動、家用電器、通用工業(yè)、航空工業(yè)和伺服系統(tǒng)等各個領(lǐng)域，覆蓋功率范圍10w～5mw的各種高低速驅(qū)動系統(tǒng)，呈現(xiàn)巨大的市場潛力。
2 結(jié)構(gòu)與性能特點
2.1 電動機結(jié)構(gòu)簡單、成本低、適用于高速
開關(guān)磁阻電動機的結(jié)構(gòu)比通常認為最簡單的鼠籠式感應(yīng)電動機還要簡單，定子線圈為集中繞組，嵌放容易，端部短而牢固，工作可靠，能適用于各種惡劣、高溫甚至強振動環(huán)境；轉(zhuǎn)子僅有硅鋼片疊成，因此不會有鼠籠感應(yīng)電動機制造過程中鼠籠鑄造不良和使用中的斷條等問題，轉(zhuǎn)子機械強度極高，可工作于極高轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速可達每分鐘10萬轉(zhuǎn)。
2.2 功率電路簡單、可靠
電動機轉(zhuǎn)矩方向與繞組電流方向無關(guān)，即只需單方向繞組電流，相繞組串在主電路兩功率管之間，不會發(fā)生橋臂直通短路故障，繞組相間耦合弱，缺相故障運行能力強，系統(tǒng)的容錯能力強，可靠性高，可以適用于宇航等特殊場合。
2.3 高起動轉(zhuǎn)矩，低起動電流
很多公司的產(chǎn)品可達到如下性能：起動電流為15％額定電流時，獲得起動轉(zhuǎn)矩為100％的額定轉(zhuǎn)矩；起動電流為額定值的30％時，起動轉(zhuǎn)矩可達其額定值的150％。對比其它調(diào)速系統(tǒng)的起動特性，如直流電動機為100％的起動電流，獲得100％轉(zhuǎn)矩；鼠籠感應(yīng)電動機為300％的起動電流，獲得100％的轉(zhuǎn)矩。可見開關(guān)磁阻電動機具有軟啟動性能，起動過程中電流沖擊小，電動機和控制器發(fā)熱較連續(xù)額定運行時還小，因此特別適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運行的場合，如龍門刨床、銑床、冶金行業(yè)可逆軋機、飛鋸、飛剪等。
2.4 調(diào)速范圍寬，效率高
在額定轉(zhuǎn)速和額定負載時運行效率高達92%以上，在所有的調(diào)速范圍內(nèi)，保持整體效率高達80%以上。
2.5 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：相開通角、相關(guān)斷角、相電流幅值和相繞組電壓?？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，采用不同控制方法和參數(shù)值，使之運行于最佳狀態(tài)，還可使之實現(xiàn)各種不同的功能和特定的特性曲線，如使電動機具有完全相同的四象限運行（正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、電動和制動）能力，并具有高起動轉(zhuǎn)矩和串激電動機的負載能力曲線。
2.6 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
3 典型應(yīng)用
開關(guān)磁阻電動機優(yōu)越的結(jié)構(gòu)和性能使其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，下面對其三個典型應(yīng)用進行分析。
3.1 龍門刨床
龍門刨床是機械加工行業(yè)的一種主要工作母機，刨床的工作方式是工作臺帶動工件做往復(fù)運動，當(dāng)其正程運動時，固定于機架的刨刀刨削工件，反程運動時，刨刀抬起，工作臺空行返回。該刨床主傳動系統(tǒng)的作用是帶動工作臺往復(fù)運動，顯然，其性能優(yōu)劣直接關(guān)系到刨床的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，因此，要求該傳動系統(tǒng)具備以下主要性能。
