電動汽車開關(guān)磁阻電機原理及特點

一、電動汽車開關(guān)磁阻電機原理

與其他類型的電機相比，開關(guān)磁阻電機的結(jié)構(gòu)和工作原理都有很大的不同。電動汽車開關(guān)磁阻電機的定子和轉(zhuǎn)子均為雙凸極結(jié)構(gòu)，依據(jù)磁路磁阻最小原理產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。

開關(guān)磁阻電機的定子雙凸極上繞有集中繞組，轉(zhuǎn)子凸極上沒有繞組。其電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生如圖所示。

圖示：四相8/6極開關(guān)磁阻電機原理圖

圖中僅畫出其中一相繞組（A相）的連接情況。當定子、轉(zhuǎn)子凸極正對時，磁阻最??；當定子、轉(zhuǎn)子凸極完全錯開時，磁阻最大。當B相繞組施加電流時，由于磁通總是選擇磁阻最小的路徑閉合，為減少磁路的磁阻，轉(zhuǎn)子將順時針旋轉(zhuǎn)，直到轉(zhuǎn)子凸極2與定子凸極B的軸線重合。

當各電子開關(guān)依次控制A、B、C、D四個定子繞組通電時，轉(zhuǎn)子就會不斷受電磁力的作用而持續(xù)轉(zhuǎn)動。如果定子繞組按D-A-B-C的順序通電，則轉(zhuǎn)子就會逆著勵磁順序以逆時針方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。反之，若按B-A-D-C的順序通電，則電動汽車電機轉(zhuǎn)子就會沿順時針方向轉(zhuǎn)動。

根據(jù)定子、轉(zhuǎn)子凸極對數(shù)的配比，開關(guān)磁阻電機可以設(shè)計成不同的結(jié)構(gòu)，如圖所示。

圖示：開關(guān)磁阻電機的不同凸極配比

二、電動汽車開關(guān)磁阻電機特點

新能源汽車開關(guān)磁阻電機作為一種新型調(diào)速電機，在電動汽車領(lǐng)域應用的主要優(yōu)勢如下：

①通過適當?shù)目刂撇呗院拖到y(tǒng)設(shè)計，開關(guān)磁阻電機能滿足電動汽車四象限運行要求，具有較強的再生制動能力，并在高速運行區(qū)域內(nèi)能保持較強的制動能力；

②開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)有良好的散熱性能，功率密度大，減少了電機的體積和重量，節(jié)省了電動汽車的有效空間；

③開關(guān)磁阻電機能在很寬的功率和轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)保持高效率，能有效提高電動汽車一次充電的續(xù)駛里程；

④開關(guān)磁阻電機可以達到良好控制特性，而且容易智能化，從而能通過編程和替換電路元器件，滿足不同類型電動汽車的運行要求；

⑤開關(guān)磁阻電機結(jié)構(gòu)簡單，成本低，制造工藝簡單；

⑥開關(guān)磁阻電機可控參數(shù)多，調(diào)速性能好，適于頻繁起動、停止以及正反轉(zhuǎn)運行。

開關(guān)磁阻電機的不足主要有：

①雖然結(jié)構(gòu)簡單，但其設(shè)計和控制較復雜，開關(guān)磁阻電機設(shè)計和控制要求非常精細，電機的主電路較復雜。當電機的凸極數(shù)較多時，主接線數(shù)就多，電機的主電路較復雜；

②電磁轉(zhuǎn)矩的脈動較大，在特定頻率下會產(chǎn)生諧振，這些都使得開關(guān)磁阻電機噪聲和振動較大。
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