开关磁阻电动机的性能及典型应用

电机发热。

而开关磁阻电机的特性则特别适用于频繁起、制动和换向运行，换向过程起动电流小，起、制动转矩可调，因而保证了在各种速度区间内与工艺要求相符合。开关磁阻电机还具有很高的功率因数，不论是高、低车速，还是空载、满载，其功率因数都接近于1，优于目前龙门刨床所用的其他传动系统［4］。

3.2 洗衣机

随着经济的发展和人们生活质量的不断提高，环保、智能型洗衣机的需求量也越来越大，电机作为洗衣机的主动力，其性能必须不断完善。目前国内市场上流行的洗衣机主要有两种：波轮式和滚筒式洗衣机。无论哪种洗衣机，其基本原理都是通过电机驱动波轮或者滚筒转动，从而产生水流，再由水流及波轮、滚筒产生力来洗涤衣物，电机的性能在很大程度上决定了洗衣机的运行状态，也就是决定了洗涤、甩干的质量以及噪声、振动大小等。

现在波轮洗衣机上使用的电机以单相感应电机为主，少数用变频电机和无刷直流电动机。滚筒洗衣机则以串激电机为主，此外还有变频电机，无刷直流电动机，开关磁阻电机。

采用单相感应电机的缺点非常明显，表现如下：

（1）不能调速

在洗涤时只有一种转速，难以适应各种织物对洗涤转速的要求，而所谓的"强洗"、"弱洗"、"轻柔洗"等洗涤程序的变化仅仅是靠改变正反转的持续时间而已，而且为了照顾洗涤时对转速的要求，往往使得脱水时的转速偏低，一般仅为400转/分钟至600转/分钟。

（2）效率很低

效率一般均在30％以下，起动电流很大，可达额定电流的7～8倍，难以适应频繁正反转洗涤状况。

串激电机就是一台直流串激电机，具有起动力矩大、效率较高、调速方便、动态性能好等优点。但是，串激电机的缺点是结构复杂，转子电流需要经过换向器和电刷来进行机械式换向，换向器和电刷间的滑动摩擦容易产生机械磨损、噪声、火花以及电磁干扰，使得电机可靠性降低、寿命变短。

开关磁阻电动机的特点使其应用在洗衣机上可以获得良好的效果。开关磁阻电动机调速系统宽广的调速范围，可以使"洗涤"与

脱水"均工作在最佳的转速上，以实现真正意义上的标准洗、快速洗、轻柔洗、丝绒洗，甚至变速洗。脱水时也可以随意选择旋转的转速。还可以按某些设定的程序来提升转速，让衣物在脱水过程中避免因分布不均造成的振动和噪声。开关磁阻电动机卓越的启动性能可消除洗涤过程中电机频繁正反转启动电流对电网的冲击，使洗涤、换向平稳无噪声。开关磁阻电动机调速系统在全部调速范围内的高效率，可以使洗衣机的耗电量大大减少。

无刷直流电动机的确是开关磁阻电动机强有力的对手，但是开关磁阻电动机的优势是成本低、坚固、没有退磁现象和启动性能优越［5］。

3.3 电动车

进入20 世纪80年代以来，由于人们对环境和能源问题的日益关注，电动车因其行驶时零排放、噪声低、电能来源广阔、能源利用率高等优点而成为一种理想的交通工具。电动车对电机驱动系统有如下要求：在整个运行区域高效率，高功率密度和转矩密度，工作转速范围宽，系统具有防水、抗震和耐冲击能力。目前，电动车主流电机驱动系统有感应电动机、无刷直流电动机和开关磁阻电动机。开关磁阻电动机调速系统在性能和结构的一系列特点使其十分适合电动车辆，其在电动车领域具有如下优点：

（1）电机结构简单，适用于高速，电机的绝大部分损耗集中在定子上，易于冷却，易做成水冷防爆结构，基本上无须维护。

（2）在很宽的功率和转速范围内都能保持高效率，这是其他驱动系统难以达到的。这种特性十分有利于提高电动车的续驶历程。

（3）容易实现四象限运行，实现能量再生反馈，能在高速运行区域保持强有力的制动能力。

（4）电机的起动电流小，对电瓶无冲击，起动转矩大，适合于重载起动。

（5）无论电机还是功率变换器都十分坚固可靠，适用于各种恶劣、高温环境，具有良好的适应性。

鉴于以上优点，国内外都有很多开关磁阻电动机在电动汽车、电动客车、电动自行车的实际应用［6］。

4 结束语

由于开关磁阻电动机具有结构简单、起动电流小、调速范围宽、可控性好等优点，因此其在龙门刨床、洗衣机、电动车等领域具有很大的应用优势和广阔的应用前景，国外在上述领域的实际应用较多，国内虽有一定程度的应用，但还处于起步阶段，其潜力还未发挥出来，相信其在上述领域的应用会越来越广泛。