开关磁阻电机的使用特性

开关磁阻电机的使用特性


开关磁阻电机是基于磁阻小原理运行的特种电机,其使用特性围绕结构、性能、控制等维度呈现显著差异化,核心特性可概括为以下五点:

一是结构简且可靠性高。电机定转子均采用凸极式叠片结构,无转子绕组、永磁体或滑环,仅定子侧布置集中绕组,减少了绕组短路、永磁体退磁等故障风险,能适应粉尘、振动、高低温等恶劣工况,在矿山机械、汽车电驱等场景中寿命显著优于永磁同步电机。

二是调速范围宽且启动性能优。通过控制器调节定子绕组通电时序与电流,可实现 0~10000rpm 的宽范围调速,且低速时能输出 2~3 倍额定转矩的启动转矩,启动电流仅为额定电流的 1.5~2 倍(异步电机通常为 5~7 倍),无需降压启动装置,适用于电动汽车、提升机等需频繁启停或重载启动的场景。

三是效率区间广且节能性好。在额定负载的 25%~120% 范围内,效率可稳定维持在 85%~92%,尤其在轻载工况下(如电动汽车巡航),效率比异步电机高 5%~10%;制动时可切换为发电模式回收能量,能量回收率达 70% 以上,符合新能源设备的节能需求。

四是控制灵活性强但需用系统。需搭配用控制器实现转矩、转速的闭环控制,通过优化导通角、关断角和电流斩波策略,可灵活匹配不同负载特性(如恒转矩、恒功率);但控制算法复杂度高于传统电机,需针对具体应用场景定制参数,增加了初期开发成本。

五是存在转矩脉动与噪声问题。因定转子凸极结构导致气隙磁导周期性变化,低速时易产生转矩脉动,高速时伴随电磁噪声,需通过转子斜极、多相设计或减震结构优化,在精密机床、家电等对平稳性要求高的场景中需额外处理。