业务内容
下一代开关磁阻电机的开发
开关磁阻电机(SRM)的历史
诞生世界首台开关磁阻电机
R.Davidson(英国)制造使用SRM驱动的电气机车。在福尔柯克的铁路上试行驶。
P.G.Froment(法国)制造印刷机用SRM
Page在巴尔的摩-俄亥俄铁路上使用16马力SR马达驱动机车,时速30km
S.A.Nasar提出Switched Reluctance Motor的名称
真正开发并用于产品(利用逆变器实现可变速运转)
开关磁阻电机的现状
向电动汽车切换的速度正在加快,我们预测未来永磁同步马达将面临永磁成本及稀土供应方面的问题。开关磁阻电机结构简单、输出密度高,被列举为永磁同步马达的代替方案。目前的开关磁阻电机存在以下几个问题,较难被用作牵引马达。
逆变器成本升高
比传统3相逆变器需要更多二极管。 功率因数低,接线容量大。
噪声与振动
结构使得其扭矩波动比永磁电机大
下一代开关磁阻电机的开发
向电动汽车切换的速度正在加快,我们预测未来永磁同步马达将面临永磁成本及稀土供应方面的问题。开关磁阻电机结构简单、输出密度高,被列举为永磁同步马达的代替方案。目前的开关磁阻电机存在以下几个问题,较难被用作牵引马达。

12/10型六角接线SRM
新型SRM有定子A~F相集中绕组的6相线圈,相同相的两个线圈并联。各层线圈的绕线开始/结束之处与相邻两相的线圈连在一起,接线成六角形,因此被称为“六角接线”。

图1. 6相12/10型SRM的横截面
传统六相逆变器的连接
图2为传统六相逆变器的驱动电路。六相逆变器由6个电桥组成,各电桥上段与下段共有12个开关元件。使用的开关元件数量多,因此就有逆变器成本高的问题。

图2. 传统的六相逆变器
9开关逆变器的连接
我们开发了图3的9开关逆变器。3个电桥每个电桥串联三个开关元件。以此将开关元件数从12个减为9个。

图3. 9开关逆变器
9开关逆变器与六角接线的连接
对比传统的星型接线,使用图4的六角接线后,扭矩波动减小,扭矩密度增加。组合9开关逆变器与六角接线,SRM的动作特性比传统的更好。

图4. 9开关逆变器与六角接线
改良型9开关逆变器的连接
使用图4的电路,以脉冲电压驱动12/10型SRM的开关类型只有以下两类
①右列开关ON/中列开关OFF/左列开关OFF
②右列开关OFF/中列开关OFF/左列开关ON
中列的开关元件一直处于开放状态。
如图5,将改良型9开关逆变器的中列开关元件全部替换为二极管,可在保持等价性能的同时降低成本

图5. 改良型9开关逆变器与六角接线
改善点
对下一代开关磁阻电机的展望
电流叠加可变磁通量磁阻马达的开发
六角接线方案
通过改良型9开关逆变器与六角接线实现控制
进化为新一代SRM!