•                                          開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)

    開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（Switched Reluctance Drive ：SRD）是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之后發(fā)展起來(lái)的最新一代無(wú)級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，是集現(xiàn)代微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、電力電子技術(shù)、紅外光電技術(shù)及現(xiàn)代電磁理論、設(shè)計(jì)和制作技術(shù)為一體的光、機(jī)、電一體化高新技術(shù)。它具有調(diào)速系統(tǒng)兼具直流、交流兩類調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。 英、美等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究起步較早，并已取得顯著效果，產(chǎn)品功率等級(jí)從數(shù)w直到數(shù)百kw，廣泛應(yīng)用于家用電器、航空、航天、電子、機(jī)械及電動(dòng)車輛等領(lǐng)域。

簡(jiǎn)介

   開關(guān)磁阻電機(jī)是一種新型調(diào)速電機(jī)，調(diào)速系統(tǒng)兼具直流、交流兩類調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的最新一代無(wú)極調(diào)速系統(tǒng)。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固，調(diào)速范圍寬，調(diào)速性能優(yōu)異，且在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)都具有較高效率，系統(tǒng)可靠性高。主要有開關(guān)磁阻電機(jī)、功率變換器、控制器與位置檢測(cè)器四部分組成?？刂破鲀?nèi)包含功率變換器和控制電路，而轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器則安裝在電機(jī)的一端。

現(xiàn)如今，開關(guān)磁阻電機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展取得了明顯的進(jìn)步，已成功地應(yīng)用于電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)、通用工業(yè)、家用電器和紡織機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域，功率范圍從10W到5MW，最大速度高達(dá)100,000 r/min。

通用系列

    我國(guó)對(duì)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究與試制起步于20世紀(jì)80年代末90年代初，取得了從基礎(chǔ)理論到設(shè)計(jì)制造技術(shù)多方面的成果與進(jìn)展，但產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用性研究工作相對(duì)滯后。由于SRD的產(chǎn)業(yè)化，人們通常將其產(chǎn)品稱為“開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)”。

SRD系統(tǒng)

    開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)主要由開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（SRM）、功率變換器、控制器、轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器四大部分組成，系統(tǒng)框圖如圖1。控制器內(nèi)包含控制電路與功率變換器，而轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器則安裝在電機(jī)的一端，電動(dòng)機(jī)與國(guó)產(chǎn)Y系列感應(yīng)電動(dòng)機(jī)同功率同機(jī)座號(hào)同外形。

工作原理

   開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī) 調(diào)速系統(tǒng)所用的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（SRM）是SRD中實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的部件，也是SRD有別于其他電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要標(biāo)志。SRM系雙凸極可變磁阻電動(dòng)機(jī)，其定、轉(zhuǎn)子的凸極均由普通硅鋼片疊壓而成。轉(zhuǎn)子既無(wú)繞組也無(wú)永磁體，定子極上繞有集中繞組，徑向相對(duì)的兩個(gè)繞組聯(lián)接起來(lái)，稱為“一相”，SR電動(dòng)機(jī)可以設(shè)計(jì)成多種不同相數(shù)結(jié)構(gòu)，且定、轉(zhuǎn)子的極數(shù)有多種不同的搭配。相數(shù)多、步距角小，有利于減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且主開關(guān)器件多，成本高，現(xiàn)今應(yīng)用較多的是四相（8/6）結(jié)構(gòu)和三相（12/8）結(jié)構(gòu)。

   四相（8/6）結(jié)構(gòu)SR電動(dòng)機(jī)原理圖。為簡(jiǎn)單計(jì)，圖中只畫出A相繞組及其供電電路。SR電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理遵循“磁阻最小原理”— ‘磁通總要沿著磁阻最小的路徑閉合，而具有一定形狀的鐵心在移動(dòng)到最小磁阻位置時(shí)，必使自己的主軸線與磁場(chǎng)的軸線重合。圖2中，當(dāng)定子D-D’極勵(lì)磁時(shí)，1-1'向定子軸線D-D'重合的位置轉(zhuǎn)動(dòng)，并使D相勵(lì)磁繞組的電感最大。若以圖中定、轉(zhuǎn)子所處的相對(duì)位置作為起始位置，則依次給D→A→B→C相繞組通電，轉(zhuǎn)子即會(huì)逆著勵(lì)磁順序以逆時(shí)針方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)；反之，若依次給B→A→D→C相通電，則電動(dòng)機(jī)即會(huì)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。可見，SR電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向與相繞組的電流方向無(wú)關(guān)，而僅取決于相繞組通電的順序。另外，從圖2可以看出，當(dāng)主開關(guān)器件S1、S2導(dǎo)通時(shí)，A相繞組從直流電源US吸收電能，而當(dāng)S1、S2關(guān)斷時(shí)，繞組電流經(jīng)續(xù)流二極管VD1、VD2繼續(xù)流通，并回饋給電源US。因此，SR電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的共性特點(diǎn)是具有再生作用，系統(tǒng)效率高。

   四相8/6級(jí)SR電動(dòng)機(jī)典型結(jié)構(gòu)(只畫出一相)

由此可見，通過(guò)控制加到SR電動(dòng)機(jī)繞組中電流脈沖的幅值、寬度及其與轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置（即導(dǎo)通角、關(guān)斷角），即可控制SR電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的大小與方向，這正是SR電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制的基本原理。

系統(tǒng)特點(diǎn)

   開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之所以能在現(xiàn)代調(diào)速系統(tǒng)中異軍突起，主要是因?yàn)樗吭降南到y(tǒng)性能，主要表現(xiàn)在：

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)。SRD的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)還要簡(jiǎn)單。其突出的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組，因此不會(huì)有鼠籠感應(yīng)電機(jī)制造過(guò)程中鑄造不良和使用過(guò)程中的斷條等問(wèn)題。其轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度極高，可以用于超高速運(yùn)轉(zhuǎn)（如每分鐘上萬(wàn)轉(zhuǎn)）。在定子方面，它只有幾個(gè)集中繞組，因此制造簡(jiǎn)便、絕緣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

   電路可靠；功率電路簡(jiǎn)單可靠。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩方向與繞組電流方向無(wú)關(guān)，即只需單方相繞組電流，故功率電路可以做到每相一個(gè)功率開關(guān)。對(duì)比異步電動(dòng)機(jī)繞組需流過(guò)雙向電流，向其供電的PWM變頻器功率電路每相需兩個(gè)功率器件。因此，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)較PWM變頻器功率電路中所需的功率元件少，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。另外，PWM變頻器功率電路中每橋臂兩個(gè)功率開關(guān)管直接跨在直流電源側(cè)，易發(fā)生直通短路燒毀功率器件。而開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中每個(gè)功率開關(guān)器件均直接與電動(dòng)機(jī)繞組相串聯(lián)，根本上避免了直通短路現(xiàn)象。因此開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中功率電路的保護(hù)電路可以簡(jiǎn)化，即降低了成本，又有較高的工作可靠性。

   系統(tǒng)可靠性高；系統(tǒng)可靠性高。從電動(dòng)機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)上看，各項(xiàng)繞組和磁路相互獨(dú)立，各自在一定軸角范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。而不像在一般電動(dòng)機(jī)中必須在各相繞組和磁路共同作用下產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。從控制結(jié)構(gòu)上看，各相電路各自給一相繞組供電，一般也是相互獨(dú)立工作。由此可知，當(dāng)電動(dòng)機(jī)一相繞組或控制器一相電路發(fā)生故障時(shí)，只需停止該相工作，電動(dòng)機(jī)除總輸出功率能力有所減小外，并無(wú)其他妨礙。

   起動(dòng)優(yōu)點(diǎn)；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)電流低?？刂破鲝碾娫磦?cè)吸收較少的電流，在電機(jī)側(cè)得到較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是本系統(tǒng)的一大特點(diǎn)。典型產(chǎn)品的數(shù)據(jù)是：起動(dòng)電流為額定電流的15%時(shí)，獲得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為100%的額定轉(zhuǎn)矩；起動(dòng)電流為額定電流的30%時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)其額定轉(zhuǎn)矩的250%。而其他調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)特性與之相比，如直流電機(jī)為100%的電流，鼠籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為300%的電流，獲得100%的轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)電流小而轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn)還可以延伸到低速運(yùn)行段，因此本系統(tǒng)十分合適那些需要重載起動(dòng)和較長(zhǎng)時(shí)間低速重載運(yùn)行的機(jī)械。

    頻繁起停；適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運(yùn)行。本系統(tǒng)具有的高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、低起動(dòng)電流的特點(diǎn)，使之在起動(dòng)過(guò)程中電流沖擊小，電動(dòng)機(jī)和控制器發(fā)熱較連續(xù)額定運(yùn)行時(shí)還要小?？煽貐?shù)多使其制動(dòng)運(yùn)行能與電動(dòng)運(yùn)行具有同樣優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩輸出能力和工作特性。二者綜合作用的結(jié)果必然使之適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運(yùn)行，次數(shù)可達(dá)1000次/小時(shí)。

   性能好；可控參數(shù)多，調(diào)速性能好?？刂崎_關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的主要運(yùn)行參數(shù)和常用方法至少有四種：相導(dǎo)通角、相關(guān)斷角、相電流幅值、相繞組電壓?？煽貐?shù)多，意味著控制靈活方便?？梢愿鶕?jù)對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行要求和電動(dòng)機(jī)的情況，采取不同控制方法和參數(shù)值，即可使之運(yùn)行于最佳狀態(tài)（如出力最大、效率最高等），還可使之實(shí)現(xiàn)各種不同的功能的特定曲線。如使電動(dòng)機(jī)具有完全相同的四象限運(yùn)行能力，并具有最高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載能力曲線。由于SRD速度閉環(huán)是必備的，因此系統(tǒng)具有很高的穩(wěn)速精度，可以很方便的構(gòu)成無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)。

   效率高損耗?。恍矢?，損耗小。本系統(tǒng)是一種非常高效的調(diào)速系統(tǒng)。這是因?yàn)橐环矫骐妱?dòng)機(jī)繞組無(wú)銅損；另一方面電動(dòng)機(jī)可控參數(shù)多，靈活方便，易于在寬轉(zhuǎn)速范圍和不同負(fù)載下實(shí)現(xiàn)高效優(yōu)化控制。以3kW SRD為例，其系統(tǒng)效率在很寬范圍內(nèi)都在87%以上，這是其它一些調(diào)速系統(tǒng)不容易達(dá)到的。將本系統(tǒng)同PWM變頻器鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)進(jìn)行比較，本系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速和不同負(fù)載下的效率均比變頻器系統(tǒng)高，一般要高5～10個(gè)百分點(diǎn)。

滿足各種要求；可通過(guò)機(jī)和電的統(tǒng)一協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)滿足各種特殊使用要求。

優(yōu)缺點(diǎn)

   開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)綜合了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)和直流電動(dòng)汽車電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，是這些傳動(dòng)系統(tǒng)的有力競(jìng)爭(zhēng)者，其主要優(yōu)點(diǎn)如下：

1、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)有較大的電動(dòng)機(jī)利用系數(shù)，可以是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)利用系數(shù)的1.2~1.4倍。

2、電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組；定子上只有簡(jiǎn)單的集中繞組，端部較短，沒有相間跨接線。因此，具有制造工序少、成本低、工作可靠、維修量小等特點(diǎn)。

3、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電流極性無(wú)關(guān)，只需要單向的電流激勵(lì)，理想上公率變換電路中每相可以只用一個(gè)開關(guān)元件，且與電動(dòng)機(jī)繞組串聯(lián)，不會(huì)像PWM逆變器電源那樣，存在兩個(gè)開關(guān)元件直通的危險(xiǎn)。所以，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)SED線路簡(jiǎn)單，可靠性高，成本低于PWM交流調(diào)速系統(tǒng)。

4、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式對(duì)轉(zhuǎn)速限制小，可制成高轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)，而且轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，在電流每次換相時(shí)又可以隨時(shí)改變相匝轉(zhuǎn)矩的大小和方向，因而系統(tǒng)有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

5、SRD系統(tǒng)可以通過(guò)對(duì)電流的導(dǎo)通、斷開和對(duì)幅值的控制，得到滿足不同負(fù)載要求的機(jī)械特性，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動(dòng)和四象限運(yùn)行等功能，控制靈活。又由于SRD系統(tǒng)是自同步系統(tǒng)運(yùn)行，不會(huì)像變頻供電的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)那樣在低頻時(shí)出現(xiàn)不穩(wěn)定和振蕩問(wèn)題。

6、由于SR開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)采用了獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法以及相應(yīng)的控制技巧，其單位處理可以與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相媲美，甚至還略占優(yōu)勢(shì)。SRD系統(tǒng)的效率和功率密度在寬廣的速度和負(fù)載范圍內(nèi)都可以維持在教導(dǎo)水平。

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)SRD系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是：

1、有轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。從工作原理可知，S開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩是由一些列脈沖轉(zhuǎn)矩疊加而成的，由于雙凸極結(jié)構(gòu)和磁路飽和非線性的影響，合成轉(zhuǎn)矩不是一個(gè)恒定轉(zhuǎn)矩，而有一定的諧波分量，這影響了SR電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行性能。

2、SR電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的噪聲與震動(dòng)比一般電動(dòng)機(jī)大。

3、SR電動(dòng)機(jī)的出線頭較多，如三相SR 電動(dòng)機(jī)至少有四根出線頭，四相SR電動(dòng)機(jī)至少有五根出線頭，而且還有位置檢測(cè)器出線端。

上述缺點(diǎn)通過(guò)對(duì)電動(dòng)汽車電機(jī)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，采取適當(dāng)措施，并從控制角度考慮采用合理策略可以得到改進(jìn)。

家電原理

   由SRD的結(jié)構(gòu)、原理及特點(diǎn)介紹可見其有著極其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，現(xiàn)僅就SRD在家用電器領(lǐng)域的應(yīng)用作簡(jiǎn)單介紹如下 。

當(dāng)今世界家用電器的發(fā)展趨勢(shì)可歸結(jié)為兩句話：“黑色家電數(shù)字化，白色家電調(diào)速化?！?“白色家電”是指空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)等，其共同特點(diǎn)是都用電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力。老一代的白色家電一般均采用不調(diào)速的電動(dòng)機(jī)。這對(duì)于進(jìn)一步提高其功能和檔次已成為障礙，這類家用電器技術(shù)進(jìn)步的總趨勢(shì)是采用具有現(xiàn)代調(diào)速系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)來(lái)取代不調(diào)速的電動(dòng)機(jī)。這里最具資格的當(dāng)數(shù)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。而在某些性能及性價(jià)比方面，開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)占有一定的優(yōu)勢(shì)。

洗衣機(jī)應(yīng)用

   現(xiàn)今，世界上使用面廣、為廣大用戶所接受的洗衣機(jī)主要有兩大類：一類是波輪式全自動(dòng)洗衣機(jī)；另一類是滾筒式全自動(dòng)洗衣機(jī)。

這兩類洗衣機(jī)對(duì)電動(dòng)機(jī)有著共同的性能要求：洗滌時(shí)要電動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，且能頻繁地正反轉(zhuǎn)；脫水時(shí)要電機(jī)能高速旋轉(zhuǎn)。

長(zhǎng)期以來(lái)，這兩類洗衣機(jī)基本上都采用了一種變極雙速單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)而勉強(qiáng)達(dá)到使用要求，但缺點(diǎn)是很明顯的：

● 調(diào)速性能差，在洗滌時(shí)只有一種轉(zhuǎn)速難以適應(yīng)各種織物對(duì)洗滌轉(zhuǎn)速的要求，而所謂的“強(qiáng)洗”、“弱洗”、“輕柔洗”等洗滌程序的變化僅僅是靠改變正反轉(zhuǎn)的持續(xù)時(shí)間而已。而且為了照顧洗滌時(shí)對(duì)轉(zhuǎn)速的要求，往往使得脫水時(shí)的轉(zhuǎn)速偏低，一般僅為400轉(zhuǎn)/分鐘至600轉(zhuǎn)/分鐘。

● 單相變極雙速感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的效率很低，一般均為30%以下。而其起動(dòng)電流竟是額定電流的7～8倍以上，這會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成沖擊。

如果用開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)來(lái)取代單相變極雙速感應(yīng)電動(dòng)機(jī)則可以取得十分滿意的效果。

   南京瑞鵬科技有限公司成功開發(fā)了用于5kg滾筒洗衣機(jī)的SRD專用系統(tǒng)，取得了令人振奮的效果。

   系統(tǒng)的“標(biāo)準(zhǔn)洗”，滾筒的轉(zhuǎn)速為57轉(zhuǎn)/分鐘；而“輕柔洗”、“絲絨洗”滾筒轉(zhuǎn)速則為25轉(zhuǎn)/分鐘。真正做到高檔織物不損傷。“脫水”時(shí)滾筒轉(zhuǎn)速可在400轉(zhuǎn)/分鐘至1200轉(zhuǎn)/分鐘之間任意設(shè)定選取。

   系統(tǒng)還為洗衣機(jī)的各種動(dòng)作設(shè)計(jì)了專用程序。如為正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)洗滌設(shè)計(jì)了特定的起動(dòng)、加速、減速程序，可有效的提高衣物的洗凈率。為漂洗和脫水分別設(shè)計(jì)了特定的起動(dòng)、均布升速程序，有效避免在脫水時(shí)由于衣物在滾筒上分布不均而造成的振動(dòng)和噪聲；而對(duì)于根本不可能均勻分布的洗滌物，則可智能地為其選擇較低的脫水轉(zhuǎn)速。

   經(jīng)測(cè)試比較，同樣的衣物，同樣一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)洗”，本系統(tǒng)的用電量?jī)H為普通滾筒洗衣機(jī)（雙速感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力）的44%；其耗電、耗水、洗凈 度、脫水率、噪聲等一系列指標(biāo)都達(dá)到了歐洲A類洗衣機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)。

家電中應(yīng)用

   空調(diào)、電冰箱的核心部件是壓縮機(jī)，可是如今進(jìn)入千家萬(wàn)戶的普通空調(diào)、電冰箱的壓縮機(jī)大都是由單相異步電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的。它的缺點(diǎn)表現(xiàn)為：一、由于他們采用簡(jiǎn)單的通斷式來(lái)進(jìn)行控溫，這樣將帶來(lái)許多毛病，如系統(tǒng)效率低、功率因素低、溫度起伏大、因起動(dòng)電流大而對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊等。二、如今出現(xiàn)了“變頻空調(diào)”新產(chǎn)品，它采用異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)來(lái)取代單相異步電動(dòng)機(jī)。相比較而言，變頻空調(diào)具有制冷速度快、環(huán)境舒適度好、對(duì)電網(wǎng)無(wú)沖擊、運(yùn)行噪聲小、效率高和節(jié)能等一系列優(yōu)點(diǎn)，是空調(diào)升級(jí)換代的革命性措施。但變頻調(diào)速系統(tǒng)在運(yùn)行中、低速時(shí)，機(jī)械特性通常變差，系統(tǒng)效率和功率因素下降明顯。而變頻空調(diào)系統(tǒng)壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)恰恰絕大多數(shù)時(shí)間在中、低轉(zhuǎn)速狀態(tài)下運(yùn)行，只是剛開始時(shí)是高速運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，這給變頻空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)越性大大的打了個(gè)折扣。

   而開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)除了具有變頻調(diào)速系統(tǒng)的一系列優(yōu)點(diǎn)外，它具有比變頻調(diào)速系統(tǒng)更高的電能 — 機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率，特別是在中、低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，這一優(yōu)勢(shì)就更加明顯。這一點(diǎn)在此就不再贅述。

發(fā)展展望

   作為一種新型調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，開關(guān)磁阻電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低成本、高效率、優(yōu)良的調(diào)速性能和靈活的可控性，愈來(lái)愈得到人們的認(rèn)可和應(yīng)用。已成功應(yīng)用于在電動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、家用電器、工業(yè)應(yīng)用、伺服系統(tǒng)、高速驅(qū)動(dòng)、航空航天等眾多領(lǐng)域中，成為交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和無(wú)刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的強(qiáng)有力競(jìng)爭(zhēng)者。

   美國(guó)、加拿大、埃及等國(guó)家都開展了SRD系統(tǒng)的研制工作。在國(guó)外的應(yīng)用中，SRD一般用于牽引中，例如電瓶車和電動(dòng)汽車。同時(shí)高速性能是SRD的一個(gè)特長(zhǎng)的方向。據(jù)報(bào)道，美國(guó)為空間技術(shù)研制了一個(gè)25000r/min、90kW的高速SRD樣機(jī)。SRD系統(tǒng)的研究已被列入我國(guó)中、小型電機(jī)“八五”、“九五”和“十五”科研規(guī)劃項(xiàng)目。

   華中科技大學(xué)開關(guān)磁阻電機(jī)課題組在“九五”項(xiàng)目中研制出使用SRD的純電動(dòng)轎車，在“十五”項(xiàng)目中將SRD應(yīng)用到混合動(dòng)力城市公交車，均取得了較好的運(yùn)行效果。紡織機(jī)械研究所將SRD應(yīng)用于毛巾印花機(jī)、卷布機(jī)，煤礦牽引及電動(dòng)車輛等，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

現(xiàn)如今功率電子技術(shù),數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和控制技術(shù)的快速發(fā)展，而且隨著智能技術(shù)的不斷成熟及高速高效低價(jià)格的數(shù)字信號(hào)處理芯片（DSP）的出現(xiàn)，利用高性能DSP開發(fā)各種復(fù)雜算法的間接位置檢測(cè)技術(shù),無(wú)需附加外部硬件電路，大大提高了開關(guān)磁阻電機(jī)檢測(cè)的可靠性和適用性,必將更大限度地顯示SRD的優(yōu)越性。

   90年代進(jìn)一步以計(jì)算機(jī)控制的柔性制造系統(tǒng)、主體倉(cāng)庫(kù)、機(jī)器人進(jìn)行裝配等組合起來(lái)，由計(jì)算機(jī)控制材料、部件的供應(yīng)管理、達(dá)到全廠高效率、高質(zhì)量的全自動(dòng)化均衡生產(chǎn)，設(shè)計(jì)和制造水平不斷提高，專用控制芯片和集成功率器件不斷被開發(fā)出來(lái)，開關(guān)磁阻電機(jī)性能和適用性不斷增強(qiáng)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的日益發(fā)展，各行各業(yè)的機(jī)械化、自動(dòng)化程度越來(lái)越高，為開關(guān)磁阻電機(jī)提供了巨大的潛在市場(chǎng)。

前景

   開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)作為最新一代無(wú)級(jí)調(diào)速系統(tǒng)尚處于深化研究開發(fā)、不斷完善提高的階段，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展之中。由于SRD優(yōu)良的調(diào)速性能和極高的性能價(jià)格比，一旦推廣普及可產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，這有待于我國(guó)從事SRD科研、開發(fā)與制造的高等院校、科研院所、企業(yè)以及為數(shù)更多的用戶中的有識(shí)之士共同努力。