2025年开题报告-开关磁阻电机数字控制系统设计 .pdfVIP

博观而约取，厚积而薄发。——苏轼

开题报告-开关磁阻电机数字控制系统设计

开题报告电气工程及自动化开关磁阻电机数字控制系统

设计一、前言开关磁阻电机结构简单、成本低、容错性高、

功率密度高能够高速运行，并且它能方便地实现起动和发电双

功能，因此，目前越来越广泛的应用于航空和汽车上的起动／

发电系统。开关磁阻电机具有很大的发展潜力。

二、主题（一）、开关磁阻电机的发展概述“开关磁阻

电机”一词源于美国学者S.A.Nasar1969年所撰论文，它描

述了这种电机的两个基本特征：开关性和磁阻性。20世纪80

年代以来，越来越多的学者开始关注开关磁阻电机，并对此进

行了大量的研究。美国空军和GE公司联合开发了航空发动机

用SRD电机系统，有30KW、270V、最大转速为52000r/min和

250KW、270V最大转速为23000r/min两种规格。加拿大、前

南斯拉夫在SR电机的运行理论电磁场分析上做了大量研究工

作。一些学者还研究了盘式SRM/外转子式SRM、直线式SRM和

无位置传感器SRM等新型结构的电机。

1984年开始，我国许多单位先后开展了SR电机的研究工

作且SRM被列入中小型电机“七五”科研规划项目。在借鉴国

外经验技术的基础上，我国的SR电机研究技术进展很快。近

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古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有坚忍不拔之志。——苏轼

年来，中国在开关磁阻电机的研发方面取得了很大的进步例如

南京航空航天大学开发了3KW、6KW及7.5KW三套原理样

机，电机采用的是风冷形式。但在大功率方面的研究还很少，

仅有原理样机方面的仿真。

（二）、开关磁阻电机的优缺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。使得开关磁阻电机在各种需要调速和高效率

的场合均能得到广泛使用（电动车驱动、通用工业、家用电

器、纺织机械、电力传动系统等各个领域）。

其结构简单，价格便宜，电机的转子没有绕阻和磁铁。

（1）转矩方向与电流方向无关，只需单方相绕阻电流，

每相一个功率开关，功率电路简单可靠，可降低系统成本。

（2）易于实现各种再生制动能力。

（3）定子线圈嵌装容易，热耗大部分在定子，易于冷

却，效率高，损耗小，允许有较大的温升。

（4）转子上没有电刷，结构坚固，适用于危险环境，控

制灵活。

（5）调速范围宽，控制灵活并且输出效率很高。

（6）电机的绕组电流方向为单方向，控制电路简单，具

有较高的经济性和可靠性，转子的转动惯量小，有较高转矩惯

量比。

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太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。——《左传》

其主要缺点为转矩脉动大、需要根据转子与定子相对位置

投励、必须与控制器一同使用才能稳速运行、主接线数随着相

数的增多而大量增多。

（三）、基本内容功率变化器在SRD中占的比重非常的

大，因此合理的设计功率变换器是提高SRD性能跟价格的关键

之一。从功率变换器与电动机结构匹配、效率高，控制方便，

结构简单、成本低的要求出发，一个理想的功率变换器应该具

备如下条件：（1）最少数量的主开关器件；（2）基数相和