| 開關(guān)磁阻電機(jī)(Switched reluctance motor，簡稱SR)誕生于160年前，但在一個(gè)漫長的時(shí)期里，它一直被認(rèn)為是一種性能不高的電動(dòng)機(jī)，故僅應(yīng)用于少數(shù)小功率場所。上世紀(jì)七十年代初，美國福特電動(dòng)機(jī)（Ford Motor）公司研究出最早的SR調(diào)速系統(tǒng)。它首先被美國人用于魚雷驅(qū)動(dòng)，上世紀(jì)八十年代才開始進(jìn)入工業(yè)運(yùn)用，到了九十年代逐漸引起廣泛重視。 目前主要用于航空﹑機(jī)車牽引﹑礦山掘進(jìn)機(jī)的驅(qū)動(dòng)﹑電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)。進(jìn)入本世紀(jì)后，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)一步在其它領(lǐng)域里得到應(yīng)用，已經(jīng)開始向民用家電方向發(fā)展，比如洗衣機(jī)和空調(diào)壓縮機(jī)。正如國外專家對(duì)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的評(píng)價(jià)那樣，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)成為了“調(diào)速系統(tǒng)新的里程碑”。 我國最早從事SR研究的是合肥工大，是應(yīng)海軍所需始于上世紀(jì)七十年代。到如今，清華，南航，上海交大，華中理工大，海河大學(xué)等培養(yǎng)了一大批SR的博士生。雖然我國在SR方面的起步比國外晚，但國產(chǎn)的KC，H系列（1～55KW）和SR71系列（0.25～0.75KW)產(chǎn)品在總體性能上已達(dá)到國外九十年代初的水平，在紡織、冶金、機(jī)械、礦山、運(yùn)輸、石油等行業(yè)開始應(yīng)用。 隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，交流調(diào)速系統(tǒng)性能越來越高，在工業(yè)領(lǐng)域里交流調(diào)速系統(tǒng)正在逐步取代直流調(diào)速系統(tǒng)。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)作為交流調(diào)速系統(tǒng)的后起之秀，具有亞伺服系統(tǒng)的高性能和普通調(diào)速系統(tǒng)的價(jià)格，非常高的性價(jià)比，這是無刷或有刷直流電機(jī)根本無法與之比肩的。
開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)
1．起動(dòng)電流小。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)只需要0.2~0.3倍額定電流就能產(chǎn)生1.5~2倍的額定起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。而無論是有刷還是無刷直流電機(jī)，都需要1.5~2倍的額定電流才能得到1.5~2倍的額定啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。換而言之，同功率的電機(jī)要達(dá)到同樣的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，直流電機(jī)的起動(dòng)電流將是開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的5~10倍。
2．運(yùn)行效率高。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)在1：50的調(diào)速范圍和1：5的轉(zhuǎn)矩變化范圍內(nèi)均能保證高效率；而直流電機(jī)只能在高速輕載下才能保證高效率，而且高效區(qū)很窄。對(duì)于電動(dòng)自行車這樣的變速度﹑變轉(zhuǎn)矩工況，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的平均效率將比有刷和無刷直流電機(jī)的效率高出15~30%。
3．系統(tǒng)安全可靠﹑壽命長。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)既無易損的整流子機(jī)械結(jié)構(gòu)也無性能不穩(wěn)定的永磁鐵，不論是壽命還是運(yùn)行穩(wěn)定性，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于有刷和無刷直流電機(jī)。 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)具有四象限運(yùn)行對(duì)稱的特性，在不需要增加任何硬件的情況下，就能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車的能量再生制動(dòng)，這不僅增加了電動(dòng)自行車的行車安全性，也同時(shí)提高了電池的利用效率率。
4．過載能力強(qiáng)。由于開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作磁場不同于有刷和無刷直流電機(jī)，不呈交變，因此發(fā)熱很小，即所謂的“冷轉(zhuǎn)子”，再加之沒有熱性能差的永磁鐵，因此，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)有著有刷和無刷直流電機(jī)無可比擬的過載能力，在短時(shí)間里，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)允許過載2~3倍，使得其性能接近汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，這也是歐美等國將開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)用于電動(dòng)車輛的主要原因之一。
5．系統(tǒng)性價(jià)比高。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)屬于機(jī)電一體化產(chǎn)品，其控制性能主要由計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)，因此，其控制器的價(jià)格只比無刷直流電機(jī)控制器高30%左右，而開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)省掉了價(jià)格昂貴的稀土永磁鐵，并且制造工藝相比無刷直流電機(jī)簡單，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的價(jià)格應(yīng)比無刷電動(dòng)機(jī)的價(jià)格低15%左右。因此，開關(guān)磁阻輪轂電機(jī)系統(tǒng)價(jià)格（輪轂電機(jī)加控制器的價(jià)格）應(yīng)與無刷直流輪轂電機(jī)系統(tǒng)的價(jià)格相當(dāng)，即開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)具有很高的性價(jià)比。
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