2025年开关磁阻电机发展概况 .pdfVIP

子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”——《论语》

开关磁阻电机发展概况

1发展简介

开关磁阻电机(SwitchedReluctanceMotor,SRM)最早可以追溯到2025年，英国

Leeds大学步进电机研究小组首创一个开关磁阻电机雏形。到1972年进一步对带半导体

开关的小功率电动机(10w～1kw)进行了研究。1975年有了实质性的进展，并一直发展到

可以为50kw的电瓶汽车提供装置。1980年在英国成立了开关磁阻电机驱动装置有限公司

(SRDLtd.)，专门进行SRD系统的研究、开发和设计。1983年英国(SRDLtd.)首先推出了

SRD系列产品，该产品命名为OULTON。1984年TASC驱动系统公司也推出了他们的产

品。另外SRDLtd.研制了一种适用于有轨电车的驱动系统，到1986年已运行500km。

该产品的出现，在电气传动界引起不小的反响。在很多性能指标上达到了出人意料的高水

平，整个系统的综合性能价格指标达到或超过了工业中长期广泛应用的一些变速传动系统。

下表是当时对几种常用变速传动系统各项主要经济指标所作的比较。成本1.01.51.0

美国、加拿大、南斯拉夫、埃及等国家也都开展了SRD系统的研制工作。在国外的应

用中，SRD一般用于牵引中，例如电瓶车和电动汽车。同时高速性能是SRD的一个特长

的方向。据报道，美国为空间技术研制了一个25000r/min、90kW的高速SRD样机。我

国大约在1985年才开始对SRD系统进行研究。SRD系统的研究已被列入我国中、小型电

机“八五”、“九五”和“十五”科研规划项目。华中科技大学开关磁阻电机课题组在“九

五”项目中研制出使用SRD的纯电动轿车，在“十五”项目中将SRD应用到混合动力城

市公交车，均取得了较好的运行效果。纺织机械研究所将SRD应用于毛巾印花机、卷布机，

煤矿牵引及电动车辆等，取得了显著的经济效益。

从上世纪90年代国际会议的上有关SRD系统的文章来看，对SRD系统的研究工作已

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》

经从论证它的优点、开发应用阶段进入到设计理论、优化设计研究阶段。对SR电机、控

制器、功率变换器等的运行理论、优化设计、结构形式等方面进行了更加深入的研究。

2SRD系统的特点

SR电机系统具有一些很有特色的优点:

(1)电机结构简单、坚固、制造工艺简单，成本低，可工作于极高转速;定子线圈嵌放容

易，端部尺寸短而牢固。工作可靠，能适用于各种恶劣、高温甚至强振动环境;

(2)损耗主要产生在定子，电机易于冷却;转子无永磁体高温退磁现象:可允许有较高的

温度;

(3)转矩方向与电流方向无关，因而可简化功率变换器，降低系统成本。同时功率变换

非淡泊无以明志，非宁静无以致远。——诸葛亮

器不会出现直通故障，可靠性高;

(4)起动转矩大，低速性能好，无感应电动机在起动时所出现的冲击电流现象。

(5)调速范围宽，控制灵活，易于实现各种特殊要求的转矩-速度特性;

(6)在较广的转速和功率范围内具有较高的效率。能四象限运行，具有较强的再生制动

能力;

(7)有很好的容错能力，可以缺相运行。

这些优点使得SR电机系统在家用电器、通用工业、伺服与调速系统、牵引电机、高

转速电机等方面的到广泛的应用。

早期的SRD由于很少考虑电机的噪声，所有的样机或产品都具有相对较大的噪声，以

至于成为SRD的一大特点而为人们接受。同时，SRD还具有很大的转矩脉动。目前