[实用新型]新型开关磁阻电机伺服系统

说明书

一.技术领域：

本实用新型涉及一种电机驱动系统，特别是涉及一种新型开关磁阻电机伺服系统。 

二.背景技术：

随着经济的发展，各种能耗越来越高，电机作为各行各业都需要的设备，其用量越来越大，消耗的能源越来越多，降低电机的能耗是人们所必须面对的问题。 

三.实用新型的内容：

本实用新型的目的：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、安装维修方便、工作安全可靠且具有低速输出扭矩大的新型开关磁阻电机伺服系统。 

本实用新型的技术方案：一种新型开关磁阻电机伺服系统，含有开关磁阻电机、位置检测器、电流检测器、功率变换器和控制器，所述功率变换器的输入端与电源连接，其输出端分别与所述开关磁阻电机和电流检测器的输入端连接，所述开关磁阻电机的输出端与所述位置检测器的输入端连接，所述电流检测器和位置检测器的输出端均与所述控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与所述功率变换器连接，所述控制器的输入端还与速度给定信号连接。 

所述开关磁阻电机含有凸极定子和凸极转子，并且，所述定子和转子的极数不相等；所述定子电磁线圈为集中绕组，并且，径向相对的两个绕组串联在一起构成“一相”，所述转子仅由叠片构成。 

所述开关磁阻电机为三相、四相或五相径向单齿式结构。所述功率变换器含有三组电机相绕组，并且，每一电机相绕组分别设置有可控开关元件和续流二极管。 

所述控制器包括操作电路、调节器电路、工作逻辑电路、传感器电路、保护 电路、信号输出电路和状态显示电路；所述位置检测器为光电器件、霍尔元件或电磁线圈。 

本实用新型的有益效果： 

1.本实用新型是一种典型的单边单励机电能量转换装置，和原有的电机驱动系统相比具有高密度、高效率、轻量化、低成本和宽调速的优点。 

2.本实用新型电机结构简单、适宜在恶劣条件下可靠运行。SR电机的突出优点是转子上没有任何形式的绕组，亦无需采用永磁体构成转子磁极，因此最大速度不受限制，可达100000r/min，也无高温退磁之忧。定子线圈为集中绕组，端部短而牢固。所以电机易于冷却，适用于各种恶劣、高温甚至强振动环境。 

3.本实用新型转矩方向与定子绕组电流方向无关，只需要单向的电流励磁，因此可以减少功率变换器的开关器件数，降低系统成本。另外，SR电机调速系统中每个功率开关器件均直接与绕组串联，从根本上避免了直通短路现象。从而简化了控制保护单元的要求，既降低了成本，又具有高的可靠性。从控制结构上看，各相绕组相互独立工作，所以系统可以缺相运行，容错能力强，适宜在如航天飞机、电动汽车等特殊场合作为起动机或驱动系统使用。 

4.本实用新型可控参数多，调速性能好。控制SR电机调速系统的主要参数有四个：开通角、关断角、相电流幅值和相绕组电压。可控参数多，意味着控制灵活方便。采用不同控制方法和参数值，不仅能使系统工作于最佳状态(如出力最大、效率最高等)，而且使之实现各种不同的功能和特定的特性曲线。如使电机具有完全相同的四象限运行(正转、反转、电动、制动)能力，并具有高起动转矩和串励电动机的负载能力曲线。 

5.本实用新型在宽广的转速和功率范围内均具有高输出和高效率，适用于频繁起停及正反向转换运行，推广后具有较好的经济效益。 

四.附图说明：

图1为新型开关磁阻电机伺服系统的结构原理示意图； 

图2为图1中SR电机的工作原理图； 

图3为图1中功率交换器的电路原理图。 

五.具体实施方式：

实施例：参见图1-图3，图中，新型开关磁阻电机伺服系统含有开关磁阻电机、位置检测器、电流检测器、功率变换器和控制器，功率变换器的输入端与电源连接，其输出端分别与开关磁阻电机和电流检测器的输入端连接，开关磁阻电机的输出端与位置检测器的输入端连接，电流检测器和位置检测器的输出端均与控制器的输入端连接，控制器的输出端与功率变换器连接，控制器的输入端还与速度给定信号连接。