新能源汽车：开关磁阻电机结构与特点

2023-08-20 理论教育版权反馈

【摘要】：图3-5-1开关磁阻电机转子开关磁阻电机的转子由导磁性能良好的硅钢片叠压而成，转子的凸极上无绕组。开关磁阻电机转子的作用是构成定子磁场磁通路，并在磁场力的作用下转动，产生电磁转矩。⑥ 电磁转矩的脉动较大，在特定频率下会产生谐振，这些都使得开关磁阻电机噪声和振动较大。

1.开关磁阻电机结构

开关磁阻电机的基本组成部件有转子和定子，如图3-5-1 所示。

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图3-5-1　开关磁阻电机

（1）转子

开关磁阻电机的转子由导磁性能良好的硅钢片叠压而成，转子的凸极上无绕组。开关磁阻电机转子的作用是构成定子磁场磁通路，并在磁场力的作用下转动，产生电磁转矩。转子的凸极个数为偶数。实际应用的开关磁阻电机的转子凸极最少有4 个（2 对），最多有16 个（8 对）。

（2）定子

开关磁阻电机的定子铁芯也是由硅钢片叠压而成的，成对的凸极上绕有两个串联的绕组。定子的作用是定子绕组按顺序通电，产生的电磁力牵引转子转动。

定子凸极的个数也是偶数，最少的有6 个，最多的有18 个。目前应用较多的是四相8/6 极结构和三相6/4 极结构。

2.开关磁阻电机特点

开关磁阻电机传动系统综合了感应电动机传动系统和直流电动汽车电机传动系统的优点，是这些传动系统的有力竞争者。

① 通过适当的控制策略和系统设计，开关磁阻电机能满足电动汽车四象限运行要求，具有较强的再生制动能力，并在高速运行区域内能保持较强的制动能力。

② 驱动系统有良好的散热性能，功率密度大，减小了电机的体积和重量，节省了电动汽车的有效空间。

③ 结构简单，成本低，制造工艺简单。

④ 可控参数多，调速性能好，适于频繁起动、停止以及正反转运行。

⑤ 电机的主电路较复杂。当电机的凸极数越多，主接线数越多，电机的主电路就越复杂，开关磁阻电机设计和控制要求非常精细，设计和控制就复杂。

⑥ 电磁转矩的脉动较大，在特定频率下会产生谐振，这些都使得开关磁阻电机噪声和振动较大。