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磁阻电机_成功大学

交流馬達
直流馬達
磁滯馬達(磁滯同步馬達)
直流無刷馬達磁阻馬達
PM型
馬達同步馬達
異步(感應)馬達
PM 型
VR 型HB 型
單相多相
弦波馬達步進馬達
切換型同步型
激磁型
磁阻最小原理
磁通須沿著磁阻最小的路徑閉合
傳統可變速驅動馬達
直流馬達
•有理想轉速-轉矩對應關係
•因使用機械式換向,所以易產生火花、需更換碳刷
磁阻馬達無碳刷!
傳統可變速驅動馬達(續)
直流無刷馬達
•較高的馬達效率、輸出轉矩與較佳的動態特性
•因使用永久磁鐵,製造成本較高且組裝困難
•過負載特性受限於永久磁鐵的退磁限制
•永久磁鐵受操作溫度的影響
磁阻馬達無永久磁鐵!
傳統可變速驅動馬達(續)
–交流感應馬達
•結構堅固、成本低、維護容易
•須使用變頻器驅動,以增加穩定操作的速度範圍
•負載操作時,轉子會因產生銅損而發熱
•效率較低
•定轉矩控制時的補償問題
磁阻馬達轉子不會發熱!
結構簡單、低成本、效率高、轉矩大、功率損失小、發熱問題較小
速度控制性能良好
驅動控制電路沒有交流馬達複雜
馬力可高達數百馬力,適合作為動力源
於未來的工業極具發展潛力
仍有下列缺點有待加以改進:
1. 與其他類型馬達比較,其輸出扭矩較不平順,且運轉時噪音較大。

2. 於額定範圍運轉時,所增加的鐵損使得切換式磁阻馬達的運轉效率稍
四相8/6極切換式
同步式磁阻馬達磁阻馬達
Rotor
Stator
A
B
C A'
D
B’
C’
D’
1
2
3456
相繞組
轉子凸極
定子
定子與轉子皆具備凸極的特徵(Double salient)結構
8/6極-8定子磁極6轉子磁極
SRM轉矩合成波形
第17
(a)(b)
(a)(b)

轉子
定子1θ5
θ4
θ3θ2
θθ
οαθr
βs
βr
τR
N
F N i N =
=φφwhere
Ni
F =T
unaligned
aligned
λ
max
λmax
i θ
d dL i
221=
r
mN πε2=
r
β−Ensures that in the ideal case with no fringing flux, torque can be produced at all rotor position.
Stroke angle(step angle)
Ensures a sufficiently low unaligned inductance.
Ensures that if the stator is saturated, the rotor will not be saturated.
: rotor pole arc : stator pole arc
: number of rotor poles : number of stator poles : number of phases
r βs βs N r N m 例子:四相8/6極SRM
01020304050607080
10
2030405060r
s ββ=β=s D
60=+r s ββChoose Nr=6, Ns=8, m=4.Stroke angle
D
152==r
mN πεr
βr
r
r N 602=<π
βD
15
=εFrom the constrain, we can get the feasible triangle.
: rotor pole arc : stator pole arc
: number of rotor poles : number of stator poles r βs βs N r N m
定子極弧與轉子極弧不同
的弧長,所對應不同的電
感平頂的寬度,這將影響
SRM激磁電流效應。

國立成功大學馬達科技研究中心第28頁
Align Unalign 國立成功大學馬達科技研究中心
三相SRM 動作說明
國立成功大學馬達科技研究中心
許多的設計分析及測試驗證,相關專利及論文整理如下圖所示,但推入市場上的產品尚屬少數。

Tridelta Industries併購)
Emerson Electric(購併英國Switched Reluctance Drive Ltd)切換式磁阻馬達
(資料取自該公司網頁)國立成功大學馬達科技研究中心第35頁
國立成功大學馬達科技研究中心
車輪馬達)
第40頁
國立成功大學馬達科技研究中心
coil rotor
stator coil
stator
rotor
作為地板拋光機動力源的磁阻馬達國立成功大學馬達科技研究中心
小容量家用電器的SRM多為單相或兩相的;而工業用驅動電動機多為三相、四相徑向單齒式結構
SPSRM電路更簡單、成本更低,因此作為小功率切換式磁阻馬達在家電和輕工業設備中極有吸引力
Typical application areas of SRMs。

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