磁阻电动机是一种
同步电动机,它利用
转子磁阻不均匀而产生的
转矩工作。它是结构最简单的
电机之一,但由于其同步控制困难,没有得到发展和应用。近些年,随着技术突破,开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)迅速发展。
利用转子磁阻不均匀而产生转矩的小功率
同步电动机,又称
反应式同步电动机。
磁阻电机是结构最简单的电机之一,很早就有人关注和研究它的应用,但是过去由于其同步控制困难,一直限制了磁阻电机的发展和应用。随着现代
功率电子技术、微机控制技术和计算机辅助设计技术的迅速发展,
开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)的应用得到了迅速发展。开关磁阻电动机以其调速性能好、结构简单、效率高、成本低等特点,已在迅猛发展的
调速电动机领域争得了一席之地,并在牵引运输、通用工业、航空工业、家用电器等领域得到了较广泛得应用。
在同步电动机的转子有
电磁铁或
永久磁铁,使用永久磁铁的称为
永磁同步电动机。同步电动机的定子所产生的磁场吸引转子磁场的异极,由于定子所产生的磁场是以若干速度旋转,因此转子会随着定子磁场的旋转速度,以相同的速度旋转。
同步电动机的特点是转速固定,不受电源电压的影响。只要电动机的负载低于其最大转矩,转速也不会受负载的影响。由于这种特性,同步电动机只能使用
变频器进行调速。
无载的同步机即是
同步调相机(Synchronous Condenser),其电流相位超前于电压,为一个电容性负载。因此,若一供电系统的负载为落后
功率因数,可以无载的同步电动机来改进其功率因数,但此方法的运作成本十分高。电力公司可使用
静止无功补偿器(Static VAR Compensator)来提供
无功功率(Q)。
磁阻,是一个与电路中的
电阻类似的概念。
电流总是沿着电阻最小的路径前进;
磁通量总是沿着磁阻最小的路径前进。磁阻与电阻一样,都是一个
标量。
开关磁阻电动机也称为切换式磁阻马达,源于1838年,开关磁阻电动机和一般直流马达不同,绕组是在定子上的,而不是在转子上,因此电力不需借由
电刷及换相器等零件传输,机械结构比较简单,但其驱动器需将电力提供给不同的绕组,在配合先进的电子零件下,这个已不是问题,开关磁阻电动机是近代常用的马达,其好处是转子没有磁铁,制造成本低,马达体积小,但其缺点是转矩涟波。
电刷(Brush)是
电机的一个重要组成元件,负责在旋转部件与静止部件之间传导
电流。因较多用
石墨制成,故也称碳刷。
电刷多装配于
换向器或
滑环上,是一个滑动型接触体。需有光滑、耐磨、导电性良好等特性。根据不同的应用,它们要么是部分金属部件(铜,银,钼),丰富或完全由金属制成。
实际使用中,一个滑环通常配最少两个电刷,避免因单个电刷接触不良而变成
断路。
转矩涟波是
马达在旋转时,其输出
转矩周期性变化的情形,依设计方式的不同,许多马达都会有类似的情形。转矩涟波的量测是在马达完整旋转一圈后.量测最大转矩和最小转矩之间的差,一般会用百分比显示。
像磁卡转矩就是转矩涟波的一种,磁卡转矩是因为
定子绕组的少许不对称,
转子的磁铁或磁阻也不是轴对称,因此造成转子在不同位置时,有不同的磁阻。像
磁阻马达也会有转矩涟波过大的问题。