一電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)關(guān)磁阻電機結構

　　電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)關(guān)磁阻電機的基本組成部件有轉子、定子和電子開(kāi)關(guān)，如圖所示。

圖示：電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)關(guān)磁阻電機結構示意圖

01轉子

　　電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)關(guān)磁阻電機的轉子由導磁性能良好的硅鋼片疊壓而成，轉子的凸極上無(wú)繞組。開(kāi)關(guān)磁阻電機轉子的作用是構成定子磁場(chǎng)磁通路，并在磁場(chǎng)力的作用下轉動(dòng)，產(chǎn)生電磁轉矩。轉子的凸極個(gè)數為偶數。實(shí)際應用的開(kāi)關(guān)磁阻電機的轉子凸極最少有4個(gè)(2對)，最多有16個(gè)(8對)。

02定子

　　電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)關(guān)磁阻電機的定子鐵心也是由硅鋼片疊壓而成的，成對的凸極上繞有兩個(gè)互相串聯(lián)的繞組。定子的作用是定子繞組按順序通電，產(chǎn)生的電磁力牽引轉子轉動(dòng)。定子凸極的個(gè)數也是偶數，最少的有6個(gè)，最多的有18個(gè)。

　　定子和轉子的極數組合見(jiàn)表，目前應用較多的四相8/6極結構和三相6/4極結構。

電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)關(guān)磁阻電機的極數組合

相數	3	4	5	6	7	8	9
定子極數	6	10	10	12	14	16	18
轉子極數	4	6	8	10	12	14	16
步進(jìn)角/(°)	30	15	9	9	4.25	3.21	2.5

二電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)關(guān)磁阻電機原理

　　與其他類(lèi)型的電機相比，開(kāi)關(guān)磁阻電機的結構和工作原理都有很大的不同。電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)關(guān)磁阻電機的定子和轉子均為雙凸極結構，依據磁路磁阻最小原理產(chǎn)生電磁轉矩，使轉子轉動(dòng)。

　　開(kāi)關(guān)磁阻電機的定子雙凸極上繞有集中繞組，轉子凸極上沒(méi)有繞組。其電磁轉矩產(chǎn)生如圖所示。

圖示：四相8/6極開(kāi)關(guān)磁阻電機原理圖

　　圖中僅畫(huà)出其中一相繞組(A相)的連接情況。當定子、轉子凸極正對時(shí)，磁阻最??；當定子、轉子凸極完全錯開(kāi)時(shí)，磁阻最大。當B相繞組施加電流時(shí)，由于磁通總是選擇磁阻最小的路徑閉合，為減少磁路的磁阻，轉子將順時(shí)針旋轉，直到轉子凸極2與定子凸極B的軸線(xiàn)重合。

　　當各電子開(kāi)關(guān)依次控制A、B、C、D四個(gè)定子繞組通電時(shí)，轉子就會(huì )不斷受電磁力的作用而持續轉動(dòng)。如果定子繞組按D-A-B-C的順序通電，則轉子就會(huì )逆著(zhù)勵磁順序以逆時(shí)針?lè )较蜻B續旋轉。反之，若按B-A-D-C的順序通電，則電動(dòng)汽車(chē)電機轉子就會(huì )沿順時(shí)針?lè )较蜣D動(dòng)。

　　根據定子、轉子凸極對數的配比，開(kāi)關(guān)磁阻電機可以設計成不同的結構，如圖所示。

圖示：開(kāi)關(guān)磁阻電機的不同凸極配比

三電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)關(guān)磁阻電機特點(diǎn)

　　新能源汽車(chē)開(kāi)關(guān)磁阻電機作為一種新型調速電機，在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域應用的主要優(yōu)勢如下：

　?、偻ㄟ^(guò)適當的控制策略和系統設計，開(kāi)關(guān)磁阻電機能滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)四象限運行要求，具有較強的再生制動(dòng)能力，并在高速運行區域內能保持較強的制動(dòng)能力；

　?、陂_(kāi)關(guān)磁阻電機驅動(dòng)系統有良好的散熱性能，功率密度大，減少了電機的體積和重量，節省了電動(dòng)汽車(chē)的有效空間；

　?、坶_(kāi)關(guān)磁阻電機能在很寬的功率和轉速范圍內保持高效率，能有效提高電動(dòng)汽車(chē)一次充電的續駛里程；

　?、荛_(kāi)關(guān)磁阻電機可以達到良好控制特性，而且容易智能化，從而能通過(guò)編程和替換電路元器件，滿(mǎn)足不同類(lèi)型電動(dòng)汽車(chē)的運行要求；

　?、蓍_(kāi)關(guān)磁阻電機結構簡(jiǎn)單，成本低，制造工藝簡(jiǎn)單；

　?、揲_(kāi)關(guān)磁阻電機可控參數多，調速性能好，適于頻繁起動(dòng)、停止以及正反轉運行。

　　開(kāi)關(guān)磁阻電機的不足主要有：

　?、匐m然結構簡(jiǎn)單，但其設計和控制較復雜，開(kāi)關(guān)磁阻電機設計和控制要求非常精細，電機的主電路較復雜。當電機的凸極數較多時(shí)，主接線(xiàn)數就多，電機的主電路較復雜；

　?、陔姶呸D矩的脈動(dòng)較大，在特定頻率下會(huì )產(chǎn)生諧振，這些都使得開(kāi)關(guān)磁阻電機噪聲和振動(dòng)較大。

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