步进电机与开关磁阻电机

开关磁阻电机的特点
开关磁阻电机的特点
开关磁阻电机是由定子及转子组成，它的转子采用两端接续线的形式，经过调节磁化率的改变，因而实现不同转矩目标的变化，从而实现调节转速的功能。

下面就来介绍一下开关磁阻电机的特点：
1、调速性能好：开关磁阻电机采用磁化率可调的转子结构，可以实现不同转矩目标的调节，从而实现调速的功能，调速性能良好。

2、转速范围宽：开关磁阻电机的磁化率调节能够改变转矩及转速，因此其转速范围更宽。

3、制造简单：开关磁阻电机只需将磁极组装到转子上，因此制作起来比较简单。

4、噪声低：开关磁阻电机利用开关状态来改变转子磁化率，因此其噪声要低于普通电机。

5、功率低：由于开关磁阻电机的磁化率可以通过调节来改变转矩, 因此其功率要比普通电机低。

以上就是开关磁阻电机的特点，总的来说，开关磁阻电机的调速性能好、制造简单、噪声低、功率小，是相对理想的选择。

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开关磁阻电机简介
随着社会经济的发展，电力消费需求加大，能源形势日趋紧张，环境压力十分严重。

2008年我国的GDP仅占世界的5%，而耗电量占世界的11%，每年有2.5个三峡发电量被白白浪费。

据统计，我国发电量的60%用于电动机，可以说电动机是用电大户，也是节能潜力最大的领域之一。

国内近年来有相当数量的高校、科研院所和企业投入到开关磁阻电动机技术的研发，取得了一定的成果，并已在纺织、矿山、冶金、石油等行业陆续得到应用。

在不同工况下，节电率达10-60%，正越来越显现出它在调速性能和节能方面的优势。

2005年10月28日，国家发改委、科技部、国家环保总局联合发布《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术》，第65号公告确将开关
磁阻电动机调速系统作为国家鼓励发展的技术。

本系列电动机作为传动机械、矿山机械、电动汽车、家用电气，交流牵引的动力元件、广泛应用于纺织、矿山、建材、冶金、石油等各个领域。

成果的创造性和先进性在于：效率高、节能效果好；起动转矩大，特别适合于需要重载起动和负载变化明显并且频繁的场合；调整范围广；可频繁正、反转，起动和停止，非常适合于龙门刨床、可逆轧机、油田抽油机等场合；起动电流小，避免了对电网的冲击；功率因数高，无需加装无功补偿装置；结构简单、坚固、成本低，能适应恶劣、高温、强振动环境，工作可靠；缺相与过负载仍可工作；可实现四象限运行。

市场推广前景广阔，适应客户对高效节能电机产品的需求，对用户的节能降耗有明显的作用，并且能满足欧美市场高效率产品的出口要求，市场前景良好。

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。

电机分类按工作电源起动方式结构及工
作原理分类
电机有多种分类方式，可以根据工作电源、起动与运行方式、结构及工作原理等进行分类。

.按工作电源分类：电机可以分为直流电动机和交流电动机。

其中，交流电动机又可以分为单相电动机和三相电动机。

.按起动与运行方式分类：电机按起动与运行方式可分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。

.按结构及工作原理分类：电机可以分为直流电动机、异步电动机和同步电动机。

其中，异步电动机又可以分为感应电动机和交流换向器电动机，而交流换向器电动机又可以分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。

.按照有无磁场分类：电机可以分为永磁电机和非永磁电机，其中永磁电机包括稀土永磁电机和铁氧体永磁电机等。

.按照转速分类：电机可以分为高速电机和低速电机，其中高速电机多用于主轴等高速运转的场合，而低速电机则多用于机器的其它部位。

.按照控制方式分类：电机可以分为伺服电机、步进电机、力矩电机、开关磁阻电机等多种类型，这些电机具有各自独特的特点和用途。

这只是电机的部分分类方式，不同的场合和领域可能需要不同类型的电机以满足特定的需求。

电机散热风扇转速国家指标
电机散热风扇的转速国家指标通常是根据电机的具体类型和应用场景而定的。

以下是一些常见的电机类型及其散热风扇转速的国家指标：
1. 直流电机：直流电机的散热风扇转速一般较低，通常在1000-3000转/分钟之间。

这是因为直流电机的转速本身就比较低，而且其内部的热负荷也相对较小。

因此，为了达到更好的散热效果，直流电机的散热风扇转速一般会保持在较低的水平。

2. 交流电机：交流电机的散热风扇转速通常较高，通常在3000-7000转/分钟之间。

这是因为交流电机的转速较高，内部的热负荷也相对较大。

为了达到更好的散热效果，交流电机的散热风扇转速一般会保持在较高的水平。

3. 伺服电机：伺服电机的散热风扇转速通常较低，通常在1000-3000转/分钟之间。

这是因为伺服电机是一种高精度、高响应速度的电机，其内部的热负荷相对较小。

为了确保电机能够稳定运行并保持高精度，伺服电机的散热风扇转速一般会保持在较低的水平。

4. 步进电机：步进电机的散热风扇转速通常较低，通常在1000-3000转/分钟之间。

这是因为步进电机是一种开环控制的电机，其内部的热负荷相对较小。

为了确保电机能够稳定运行并保持良好的性能，步进电机的散热风扇转速一般会保持在较低的水平。

除了以上这些常见的电机类型之外，还有一些特殊用途的电机，如永
磁同步电机、开关磁阻电机等，其散热风扇转速的国家指标也可能会有所不同。

需要注意的是，不同的国家和地区可能会有不同的电机散热风扇转速指标。

因此，在实际应用中，需要根据具体的电机类型、使用环境、负载情况等因素来确定合适的散热风扇转速指标。

谈开关磁阻电机的特点及应用【摘要】由于交流调速技术固有的缺点，人们一直在寻找一种新的调速技术。

随着计算机自动控制技术和电力技术的日益成熟，作为一种结构简单、调速性能好、效率高、节能效果显著的新型电气传动调速技术，开关磁阻电机调速技术引起了世界各国电气传动界的广泛关注，并在传动机械、矿山机械、电动（汽）车、家用电器等领域得到广泛的应用。

【关键词】开关磁阻电机特点应用一前言随着我国社会经济健康、持续的增长，电力消费数量也保持快速增长。

目前我国能源形势日趋紧张，为了进一步推进资源节约和综合利用，保证经济的可持续发展，国家正大力加快建设节约型社会的进程。

二开关磁阻电机的特点开关磁阻电机结构简单，性能优越，可靠性高，覆盖功率范围10w～5mw的各种高低速驱动调速系统，使得开关磁阻电机存在许多潜在的领域，在各种需要调速和高效率的场合均能得到广泛使用。

（1）其结构简单，价格便宜，电机的转子没有绕组和磁铁。

（2）电机转子无永磁体，允许较高的温升。

由于绕组均在定子上，电机容易冷却。

效率高，损耗小。

（3）转矩方向与电流方向无关，只需单方相绕组电流，每相一个功率开关，功率电路简单可靠。

（4）转子上没有电刷，结构坚固，适用于高速驱动。

（5）转子的转动惯量小，有较高转矩惯量比。

（6）调速范围宽，控制灵活，易于实现各种再生制动能力。

（7）可频繁启动（1000次/小时），适合正向反向运转的特殊场合使用。

（8）启动电流小，启动转矩大，低速时更为突出。

（9）电机的绕组电流方向为单方向，电力控制电路简单，具有较高的经济性和可靠性。

（10）可通过机和电的统一协调设计满足各种特殊的使用要求。

三开关磁阻电机的应用近年来开关磁阻电机的应用和发展取得了明显的进步，已成功地应用于电动车驱动、通用工业、家用电器和纺织机械等各个领域，功率范围从10w～5mw，最大速度高达100000 r/min。

1．开关磁阻电机电动车应用开关磁阻电机最初的应用领域就是电动车。

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 Reluctanee 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：N s =2kmN r = N s + 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。

图1-1即为一典型四相8/6结构的SRM fe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 Reluctanee 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。

开关磁阻电机的运行原理
开关磁阻电机是一种新型的电动机，它的运行原理主要是利用磁
场变化来实现转动。

下面就来详细介绍一下开关磁阻电机的运行原理。

第一步，通过控制器来改变磁场的方向。

开关磁阻电机是一种复
杂的电动机系统，其控制器是一个核心部件，它能够通过反馈机制来
实现磁场的正确方向。

第二步，通过驱动系统来实现磁场变化。

当磁场的方向变化时，
它会产生一个磁动势，这个磁动势可以驱动转子实现转动。

第三步，通过传感器来检测转子的位置，并及时反馈给控制器。

在转子转动的过程中，传感器能够检测到转子的具体位置，从而让控
制器能够调整磁场的方向，驱动转子继续转动。

第四步，通过电源来给电机供电。

开关磁阻电机需要电源来提供
能量，从而让驱动系统、传感器、控制器等部件能够正常工作。

电源
的质量和电量会直接影响电机的运行效率和寿命。

第五步，通过转子和定子之间的相互作用来实现机械能的转换。

当驱动系统驱动转子旋转时，转子和定子之间的互相作用就会让电能
转化为机械能，从而实现机械的转动。

综上所述，开关磁阻电机的运行原理主要是通过控制器来调整磁
场的方向，从而驱动转子实现转动，并通过传感器实时监测转子的位置，以保证电机的稳定性和高效性。

同时，电源的质量和电量也会影
响电机的运行效果，因此，在使用电机的过程中要注意这些细节问题，以确保电机能够长时间高效运行。

电动机的工作原理及构造 电动机 英文名称： motor 定义： 应用电磁感应原理运行的旋转电磁机械。用于实现电能向机械能的转换。运行时从电系统吸收电功率，向机械系统输出机械功率。 电动机（Motors）是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子鼠笼式式闭合铝框形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机（电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速）。电动机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线（磁场方向）方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。 基本介绍 电动机是一种旋转式电动机器，它将电能转变为机械能，它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子。在定子绕组旋转磁场的作用下，其在电枢鼠笼式铝框中有电流通过并受磁场的作用而使其转动。这些机器中有些类型可作电动机用，也可作发电机用。它是将电能转变为机械能的一种机器。通常电动机的作功部分作旋转运动，这种电动机称为转子电动机；也有作直线运动的，称为直线电动机。电动机能提供的功率范围很大，从毫瓦级到千瓦级。机床、水泵，需要电动机带动；电力机车、电梯，需要电动机牵引。家庭生活中的电扇、冰箱、洗衣机，甚至各种电动机玩具都离不开电动机。电动机已经应用在现代社会生活中的各个方面。

电机图片 电机分类 1，交流 异步电机 Y系列（低压，高压，变频，电磁制动）

JSJ系列（低压，高压，变频，电磁制动） 同步电机 TD系列 TDMK系列 2，直流 普通直流电机 Z2系列 Z4系列

专用直流电机 ZTP铁路电机 ZSN水泥回转窑

万千瓦级。电动机的使用和控制非常方便，具有自起动 、加速、制动、反转、掣住等能力，能满足各种运行要求；电动机的工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声也较小。由于它的一系列优点，所以在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用。 型号及参数 电机型号 电动机型号是便于使用、设计、制造等部门进行业务联系和简化技术文件中产品名称、规格、型式等叙述而引用的一种代号。 产品代号是由电动机类型代号、特点代号和设计序号等三个小节顺序组成。 电动机类型代号用：Y——表示异步电动机；T——表示同步电动机； 电动机特点代号表征电动机的性能、结构或用途而采用的汉语拼音字母。如防爆类型的字母EXE（增安型）、EXB（隔爆型）、EXP（正压型）等。 设计序号是用中心高、铁心外径、机座号、凸缘代号、机座长度、铁心长度、功率、转速或级数等表示。 如：Y2-- 160 M1 – 8 Y：机型，表示异步电动机； 2：设计序号，―2‖表示第一次基础上改进设计的产品； 160：中心高，是轴中心到机座平面高度； M1：机座长度规格，M是中型，其中脚注―2‖是M型铁心的第二种规格，而―2‖型比―1‖型铁心长。 8：极数，―8‖是指8极电动机。 如：Y 630—10 /1180 Y表示异步电动机； 630表示功率630KW； 10极、定子铁心外径1180MM； 机座长度的字母代号采用国际通用符号表示；S是短机座型，M是中机座型，L是长机座型。 铁心长度的字母代号用数字1、2、3、-------依次表示。 铭牌参数 电动机铭牌数据及额定值 型号：表示电动机的系列品种、性能、防护结构形式、转子类型等产品代号。 功率：表示额定运行时电动机轴上输出的额定机械功率，单位KW或HP ，1HP=0.736KW。 电压：直接到定子绕组上的线电压（V），电机有Y形和△形两种接法，其接法应与电机铭牌规定的接法相符，以保证与额定电压相适应。 电流：电动机在额定电压和额定频率下，并输出额定功率时定子绕组的三相线电流 频率：指电动机所接交流电源的频率，中国规定为50HZ±1 转速：电动机在额定电压、额定频率、额定负载下，电动机每分钟的转速（r/min）；2极电机的同步转速为2880/min。 工作定额：指电动机运行的持续时间。 绝缘等级：电动机绝缘材料的等级，决定电机的允许温升。 标准编号：表示设计电机的技术文件依据。 励磁电压：指同步电机在额定工作时的励磁电压（V）。 励磁电流：指同步电机在额定工作时的励磁电流（A）。 基本结构 一、三相异步电动机的结构，由定子、转子和其它附件组成。 （一）定子（静止部分） 1、定子铁心 作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。 构造：定子铁心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成，在铁心的内圆冲有均匀分布的槽，用以嵌放定子绕组。 定子铁心槽型有以下几种： 半闭口型槽：电动机的效率和功率因数较高，但绕组嵌线和绝缘都较困难。一般用于小型低压电机中。 半开口型槽：可嵌放成型绕组，一般用于大型、中型低压电机。所谓成型绕组即绕组可事先经过绝缘处理后再放入槽内。 开口型槽：用以嵌放成型绕组，绝缘方法方便，主要用在高压电机中。 2、定子绕组 作用：是电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。 构造：由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。 定子绕组的主要绝缘项目有以下三种：（保证绕组的各导电部分与铁心间的可靠绝缘以及绕组本身间的可靠绝缘）。 ⑴对地绝缘：定子绕组整体与定子铁心间的绝缘。 ⑵相间绝缘：各相定子绕组间的绝缘。 ⑶匝间绝缘：每相定子绕组各线匝间的绝缘。 电动机接线盒内的接线： 电动机接线盒内都有一块接线板，三相绕组的六个线头排成上下两排，并规定上排三个接线桩自左至右排列的编号为1（U1）、2（V1）、3（W1），下排三个接线桩自左至右排列的编号为6（W2）、4（U2）、5（V2），.将三相绕组接成星形接法或三角形接法。凡制造和维修时均应按这个序号排列。 3、机座 作用：固定定子铁心与前后端盖以支撑转子，并起防护、散热等作用。 构造：机座通常为铸铁件，大型异步电动机机座一般用钢板焊成，微型电动机的机座采用铸铝件。封闭式电机的机座外面有散热筋以增加散热面积，防护式电机的机座两端端盖开有通风孔，使电动机内外的空气可直接对流，以利于散热。 （二）转子（旋转部分） 1、三相异步电动机的转子铁心： 作用：作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。 构造：所用材料与定子一样，由0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲有均匀分布的孔，用来安置转子绕组。通常用定子铁心冲落后的硅钢片内圆来冲制转子铁心。一般小型异步电动机的转子铁心直接压装在转轴上，大、中型异步电动机（转子直径在300~400毫米以上）的转子铁心则借助与转子支架压在转轴上。 2、三相异步电动机的转子绕组 作用：切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。 构造：分为鼠笼式转子和绕线式转子。 ⑴鼠笼式转子：转子绕组由插入转子槽中的多根导条和两个环行的端环组成。若去掉转子铁心，整个绕组的外形像一个鼠笼，故称笼型绕组。小型笼型电动机采用铸铝转子绕组，对于100KW以上的电动机采用铜条和铜端环焊接而成。 ⑵绕线式转子：绕线转子绕组与定子绕组相似，也是一个对称的三相绕组，一般接成星形，三个出线头接到转轴的三个集流环上，再通过电刷与外电路联接。 特点：结构较复杂，故绕线式电动机的应用不如鼠笼式电动机广泛。但通过集流环和电刷在转子绕组回路中串入附加电阻等元件，用以改善异步电动机的起、制动性能及调速性能，故在要求一定范围内进行平滑调速的设备，如吊车、电梯、空气压缩机等上面采用。 （三）三相异步电动机的其它附件 1、端盖：支撑作用。 2、轴承：连接转动部分与不动部分。 3、轴承端盖：保护轴承。 4、风扇：冷却电动机。 二、直流电动机采用八角形全叠片结构，不仅空间利用率高，而且当采用静止整流器供电时，能承受脉动电流和快速的负载电流变化。直流电动机一般不带串励绕组，适用于需要正、反 转的自动控制技术中。根据用户需要也可以制成带串励绕组。中心高100～280mm的电动机无补偿绕组，但中心高250mm、280mm的电动机根据具体情况和需要可以制成带补偿绕组，中心高315～450mm的电动机带有补偿绕组。中心高500～710mm的电动机外形安装尺寸及技术要求均符合IEC国际标准，电机的机械尺寸公差符合ISO国际标准。