開關磁阻電機(Switch Reluctance Machine，SRM)是一種新型調(diào)速電機，相比其他類型的驅(qū)動電機如直流電機、異步電機、永磁同步電機，開關磁阻電機的中轉(zhuǎn)子無永磁體材料和繞組，結(jié)構(gòu)最為簡單。目前正逐漸成為電動汽車驅(qū)動電機未來的發(fā)展方向。

開關磁阻電機定子與轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

定子鐵芯一般是由硅鋼片疊制而成，采用凸極結(jié)構(gòu)方便在定子凸極上繞有線圈，即定子繞組，把徑向相對的兩個繞組串聯(lián)成一個磁極（即一相），用來向電動機提供工作磁場，下圖所示電動機共有3相6個定子繞組，再結(jié)合轉(zhuǎn)子的4個極數(shù)，該電機被稱為三相6/4結(jié)構(gòu)。

轉(zhuǎn)子則是由轉(zhuǎn)子軸和轉(zhuǎn)子鐵芯所組成，轉(zhuǎn)子上沒有繞組，也沒有永磁體，轉(zhuǎn)子鐵芯采用凸極結(jié)構(gòu)，工作時負責為磁場提供磁通路。如果增多電動機的相數(shù)和極數(shù)，則可以減小電機輸出轉(zhuǎn)矩的脈動，提高電機在低速運行下的平穩(wěn)性。

開關磁阻電機工作原理

磁阻電動機是運用磁阻最小原理產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，故稱為磁阻電動機，由于線圈電流通斷、磁通狀態(tài)直接受開關控制，也被稱為開關磁阻電動機。它的運行遵循磁阻最小原理，即: 磁通總要沿最小路徑閉合，轉(zhuǎn)子凸極軸線總趨向于電子產(chǎn)生磁通軸線對齊。

當定、轉(zhuǎn)子齒中心線不重合，磁導不為最大時，磁場就會產(chǎn)生磁拉力，形成磁阻轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到磁導最大的位置。向定子各相繞組中依次通入電流時，電機轉(zhuǎn)子將一步一步地沿著通電相序相反的方向轉(zhuǎn)動，以使相近轉(zhuǎn)子極軸線旋轉(zhuǎn)到與定子的電勵磁軸線相對齊位置，由于其“對齊”趨勢使磁阻電機產(chǎn)生特有的有效電磁磁阻轉(zhuǎn)矩。

開關磁阻電動機驅(qū)動系統(tǒng)由開關磁阻電機、功率變換器、控制器和檢測器四個部分組成。以三相6/4極開關磁阻電動機為例， U、V、W三相線圈由功率開關BG1、BG2、BG3控制電流通斷，功率變換器向開關磁阻電機繞組輸出周期性脈沖電流，驅(qū)動電機運行實現(xiàn)各種控制，對比異步電機的PWM變頻器驅(qū)動更為簡單、可靠。

三相6/4極開關磁阻電機及功率變換器如下圖所示

開關磁阻電機特點

開關磁阻電機具有結(jié)構(gòu)簡單、輸出力矩大，可靠性高，起動制動性能好，運行效率高，成本低等優(yōu)點，其功率變換器電路簡單，可以在寬廣的速度和負載范圍內(nèi)運行，起動電流小，啟動轉(zhuǎn)矩矩大，冗錯能力強，在缺相情況下仍能可靠運行。

缺點主要有輸出扭矩脈動，工作時振動與噪聲較為嚴重，功率開關元件關斷時電機定子繞組端部及開關器件上產(chǎn)生較高的電壓尖峰。另外，齒極所受徑向磁拉力的變化，易引起了定子鐵心的變形和振動。