开关磁阻电机调速系统

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本书共8章，第1章介绍了开关磁阻电机调速系统的概况、发展趋势及主要应用领域。第2章介绍了开关磁阻电机线性数学模型、准线性数学模型及非线性数学模型。第3章分析了开关磁阻电机各类损耗，介绍了开关磁阻电机本体设计方法。第4章利用Ansoft软件建立开关磁阻电机的有限元模，用Rmxrpt得到二维几何模型，在Maxwell 2D的瞬态求模块下进行有限元分析。分析得到的绕组电流、绕组电流、绕组磁链、电磁转矩曲线。对转子极弧系数、轴径、开通角等参数进行优化分析。第5章介绍了开关磁阻电机调速系统在各类调速系统的地位，设计开关磁阻调速控制系统硬件。第6章针对开关磁阻电机调速特性研究开关磁阻电机控制策略和发电机理。第7章用MATLAB软件建立开关磁阻电机系统的系统模型，并对系统模型进行稳态性能仿真和动态性能仿真。第8章针对DSP对开关磁阻电机有位置传感器和无位置传感器调速系统进行理论分析与设计。

位置闭环是SRM系统有别于步进式直线电动机系统的重要标志之一，SRM正是根据初极、次极的相对位置信号来对各相主开关器件进行控制的。位置传感器还提供速度信息，使控制器能根据测到的速度实现控制方式的转换和速度调节，实现速度闭环控制。
位置检测的目的是确定定子和转子的相对位置，即用绝对位置传感器检测定、转子的相对位置，然后将位置信号送到控制器，以确定对应相绕组的通断。 SRD对位置检测的一般要求是：首先满足检测的精度要求，其次要求电路简单、工作可靠、抗干扰能力强，能在恶劣环境下工作。
SRD中常见的位置检测方法有光敏式和磁敏式。考虑到降低系统成本，提高工作可靠性及高速性能指标的要求，近年来对无位置传感器测量转子位置的方案也有较多研究。本系统中采用传统的工作较可靠的光敏式转子位置检测方案。
光敏式转子位置传感器一般由光电脉冲发生器和转盘组成。转盘有与转子凸极、凹槽数相等的齿、槽，齿、槽均匀分布。转盘固定在转子轴上，光电脉冲发生和接收部分固定于机壳上。对四相8/6极电机来说，电机的步进角 ，转子极距角 。转盘的齿、槽数与转子的凸极、凹槽数一样为6，所占角度均为 。转盘安装在转子轴上，与转子同步旋转。夹角为 的两光电脉冲发生器S、P分别固定在定子极的中心线左右两侧 处 。
当圆盘中凸起的齿转动到光电脉冲发生器S、P位置时，因其中发光管的光被遮住而使其输出状态为0，在没被遮住时，其输出状态为1。在一个转子角周期 （ ）内，S、P产生两个相位差为 、占空比为50％的方波信号，它组合成四种不同的状态，分别代表电动机四相绕组不同的参考位置。相对位置为计时零点时，有：S=1，P=1；转子逆时针转过 ，状态变为S=1，P=0；再转过 ，则S=0，P=0；再转过一个步进角，则S=0，P=1；再经过一个 ，转子已转过一个转子角周期 ，则状态重新恢复为起始的S=1，P=1，如此往复循环。

开关磁阻电机调速系统(SRD)是当今世界最新、性能价格比最高的调速系统。它是一种基于改变供电电源频率的调速方式——交流变频调速系统应运而生。而开关磁阻电机调速系统(又称开关磁阻电机驱动系统)简称SRD系统,是它们中崭新的一种系统,并且已经是智能化和模块化,不仅调速性优越，而且各种保护功能也很完善，已在很多方面大量使用。这项技术一经问世，便以其宽广的调速范围，良好的机械特性，卓越的启动制动性能，节能，易维护等一系列突出优点而引起电气及其他行业的关注。SRD系统是磁阻电动机和电力电子技术相结合而产生的一种机电一体化装置,主要由SRM开关磁阻电动机、功率变换器、单片机(或DSP芯片)、电流及位置检测器等五大部分组成。其组成与特点： 1.1开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor,简称SRM) 是系统中实现能量转换的部件, 它与传统的磁阻电动机相比，具有本质的区别。在结构上，SRM采用双凸极形式，即定子、转子均为凸极式构造；定子线圈采用集中式而不是分布式绕组；加在定子绕组上的电压为不连续的矩形波而非连续的正弦波。转子仅由硅钢片叠压而成，既无绕组也无永磁体，定子各极上绕有集中绕组。图2所示为8/6极（定子八极、转子六极）四相SRM剖面图. SRM有两种独特的运行方式：低速时采用电流斩波方式；高速时采用单脉冲角度控制方式。在电流斩波方式中，系统是通过调节相绕组电流的大小来控制转矩，因此能准确知道绕组中实际电流的大小，对电流进行反馈是很必要的；在角度位置控制方式中，系统通过调节触发角和关断角来实现对转矩的控制，此时电流己不再作为控制量，但为了防止系统过载或故障则要进行过流保护，所以系统中需要进行电流检测。 1.11开关磁阻电动机(SRM)工作原理遵循“磁阻最小原理”，通电后，磁路有向磁阻最小路径变或化的趋势。当转子凸极与电子凸极错位时，气隙大、磁阻大：一旦定子磁极绕组通电，就会形成对转子凸起的磁拉力，使气隙变小一一磁路磁阻变小。与此同时用电子开关按一定逻辑关系切换定子磁极绕组的通电相序，即可形成连续旋转的力矩。开关磁阻调速电动机的调速功能是由开关磁阻电动机转子位置检测器、功率变换器和控制器(即单片机或DSP芯片)共同配合实现的。

为开关磁阻电动机的机械特性,至所以说它机械特性好是因启动转矩大于额定转矩的2-3倍。功率变换器是开关磁阻电动机-运行时所需能量的提供者，是连接电源和电动机绕组的开关部件。通过它将电源能量馈入电机，也可将电机内的磁场储能反馈回电源，其功率变换电路所用的开关部件为快速绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。 理论与实践证明：SRD系统在单位体积转矩值、效率、逆变器伏安容量及其性能参数上，可与目前的变频调速系统竞争。该机种在转矩/转动惯量的比值上占有较大的优势，特别是两种临界转速的，使可变范围广，可控因素多，是一种较理想的新型调速系统。 值此需要特别指出,它与众不同的是，SRD系统很容易通过改变电动机的工作方式和控制参数实现不同的性能特点和满足特殊的性能指标，尤其当采用单片机或DSP单片可编程微处理器芯片为控制核心时，往往只需通过修改软件，便能满足用户许多不同的性能要求。 随着科技能力的不断进步，以及半导体集成控制技术水平的提高，SRD系统已有了系列化产品，其多种中小功率SRD系统在不同的工业部门和家用电器中得到应用。 2、SRD系统的特性 主要表现在： ＊启动电流小(≤30%额定电流)，启动转矩大，大于额定转矩的2--3倍； ＊调速范围广；调速比大于20:1，调速平滑无极； ＊负载特性好；稳定精度高，在负载大小变化时，转速保持不变其稳速精度≤正负0.5%； ＊系统效率高，从低速、中速到高速，系统效率均达到85%以上； ＊机械结构牢固，可免维护运行； ＊具有启动时低电流、大转矩的特性，其电动机和控制器在启动过程中电流冲击小，发热较连续额定运转时还小； ＊在制动运行和电动运转时，同样具有优良的转矩输出能力和工作特性。因此，适用于频繁启动或频繁正反转运行的场合，转换频率可达1000次／h。正因为具有以上特点，所以能开发应用的领域相当广泛。 3、开关磁阻电机调速系统(SRD)的应用 开关磁阻电机调速系统(SRD)的应用范围非常广泛，随着科技能力的不断进步，以及半导体集成控制技术水平的提高，SRD系统已有了系列化产品，其多种功率SRD系统在不同的工业部门和家用电器及国防军工中得到应用。如需频繁启动、停止、快速频繁正反转及需在很宽范围内调速的设备。如机械行业的龙门刨床、铣床，冶金行业的可逆轧机、飞锯、飞剪、电弧炉的电极升降，科研试验设备、医疗设备、食品、印刷机械、汽车、电力机车及空间技术、家用电器等。 3.1在龙门刨床中的应用 龙门刨床是加工大面积金属平面的常见机床，其切削过程为：横梁和侧刀架在立柱上移动，垂直刀架在横梁上左右移动，工件所在的工作台在导轨上作直线往复运动。单就工作台的传动电机则要求：*能频繁快速地实现启动、制动及正反旋转，并能在直线往复运动中自动平稳地变换速度。*能在≥20的速比范围内平滑地调速。*能在工件吃刀后，不低于吃刀前速度的95％。*在任一速度下换向时，冲击电流限制在允许值内。*工作台在往复换向时切削点过切刀的距离不超过7一Bom，并能实现良好地制动。 过去多采用直流电动机和直流调速系统，虽然在性能上满足了需要，但缺点是：结构复杂，体积大，操作麻烦，维护量多，效率低，能耗高。近年来，使用了SRD后，省去了减速器，简化了结构，方便了操作，减少了能耗，降低了成本。 3.2 用于纺织“探边”设备 经过纺织行业的“探边” 与“对中”设备的实践使用，取得了较好的效果。对作为“探边”设备的动力，其反应速度小于0.3s，即电动机运转时，接到指令后，能在0.3s内实现反转，并要求在24小时内连续频繁运转，同时要求在较宽广范围内进行无级调速。这些功能都是在变频调速系统难以实现的。 3.3 用于家用电器: 将克服当今洗衣机和空调机、电冰箱的缺陷，成为更完善新一代产品。 3.3.1 目前世界上使用面广的现代洗衣机主要有二大类：一是波轮式全自动洗衣机，二是滚筒式全自动洗衣机。这两类洗衣机对电动机有共同的性能要求：即洗涤时要电机低速旋转，且能适应频繁正反转；脱水时要电机高速旋转。为此，它们均采用一种2极/16极变极双速单相异步电动机，勉强达到使用要求，但存在着调速性能差与效率低(一般均在30%以下)、启动电流大(特别是作频繁正反转洗涤状况时竟达到额定电流的7--8倍以上)。 而采用SRD系统代替原2极/16极变极双速单相异步电动机,则可以克服上述缺陷。因SRD系统有宽广的调速范围，可以使“洗涤”与“脱水”均工作在最佳的转速上；SRD 系统良好的启动性能可消除洗涤过程中启动电流对电网的冲击，使冼涤、换向平稳无噪声；实现全部调速范围的高效率，大大减少耗电量。 3.3.2空调、电冰箱的核心部件都是压缩机，大都是由单相异步电动机带动压缩机，作二位置式的通断控温，因而系统效率与功率因数均低，并且温度的起伏范围大。况且启动时因电流大对电网有严重的冲击。虽则近年来有“变频空调”新产品，它采用异步电动变频调速系统取代单相异步电机空调机并获得了制冷速度快、运行噪音小，效率高，节能等一系优越性，但由于变频调速系统通常运行在中、低速时，机械特性差，系统效率和功率因素下降明显。而变频空调系统的压缩机电机恰恰大多数时间运行在中、低速，仅在刚刚开启才会运行在高速，所以这给变频空调的节能优越性大大地打了个折扣。反之SRD系统具有优良的调速性能，有更高的电能--机械能转换效率，特别是在中低速时，优势尤为突出。从而能有效的克服了变频调速系统的弊端，使节能更为有效。一般情况下,空调均是高耗能型家电，如果能节5%能以上，必将会获得较大的经济与社会效益。 3.4在电动车与驱动上的应用 由于燃油汽车废气严重污染环境，故发展和完善无污染的电动车是社会的必然。而发展电动车除了随车的蓄电池要有高能量密封之外，再则就是要有性能和效率很优越的电动机调速系统作动力。而SRD系统高效率、高可靠性、宽广的调速范围，卓越的启、制动性能，它是各类电动车最理想的动力之一。 除此以还,国外还在下列车辆中开发使用: 电动自行车和电动摩托车、公共汽车、轮椅车、高尔夫球车、割草机、小型电动汽车。 3.5高速运行应用场合的开发 由于SRM电动机具有坚固性和需要相对低的开关频，所以在叠片性能和轴承满足的条件下可作高速传动与运行，为此作为开发高速SRD系统又是一个应用方向。据有关资料，美国为空间技术应用研制了25000r/min、90Kw的高速SRD样机，其电动机有效材料仅为10Kg。 4、结束语 虽然SRD系统系统在我国出现较晚，产业化工作滞后，它的特点目前尚未被广大用户所了解，但由于SRD系统具有十分优良的控制性能，从而使得某些领域可取代现在仍广泛采用的交流变频调速系统，特别是在一些现有调速系统难以胜任的场所，发挥作用。为此，可以肯定开关磁阻电动机调速系统可望在21世纪尽显光彩。
（我在别的地方找的，我也是学电控的，看后有点收获，看看你看过后能不能找到有用的吧~~）

算你找对人了啊，我就是这个单位的，先看下吧
北京中纺锐力机电有限公司（简称中纺锐力）成立于2004年7月5日，注册在北京经济技术开发区— 中关村科技园区通州园金桥科技产业基地，为中纺机电研究所（简称机研所）改制后成立的高新技术企业。
机研所始建于1953年，是建国后成立的第一家国家级纺织机械研究机构，曾为我国纺织机械工业的起步和发展做出过重大贡献。由于行业特征和历史传统，该所在我国调速电机的研究开发领域占有重要地位：上世纪五十年代末在我国率先推出电磁调速电机，应用于多单元印染联合机；六十年代从国外引进交流变频器，应用于化纤机械；八十年代中期起，作为我国第一批从事开关磁阻调速电动机（SRD）的研制单位，在领域始终处于国际先进和国内绝对领先水平，并被科技部授予该项目重点推广计划的技术依托单位。
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武宁县13641738184： 电动车用开关磁阻调速系统和普通的开关磁阻调速系统主要区别？
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武宁县13641738184： SR电动机是什么电机 - ？
堂宝安贺： 1. SR电动机是指开关磁阻电动机.2. SR Motor:Switched Reluctance Motor,简称SR电动机.3. SR电动机结构简单、坚固,工作可靠,效率高.由其构成的开关磁阻电动机调速系统(Switched Reluctance Drive,简称SRD),具有启动转矩大、调速范围宽及运行效率高的特点.SRD兼有直流传动和普通交流传动的优点,正逐步应用在家用电器、一般工业、伺服与调速系统、牵引电动机、高速电动机、航天器械及汽车辅助设备等领域,显示出强大的市场竞争力,日益受到国内外学者的关注.