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为什么开关磁阻电机(SRM)如此难控制?

日期: 03-04 15:56
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开关磁阻电机具有许多优势,包括低成本和低能耗。但是,它们的主要缺点是它们难以控制。这是出于多种原因。


即,它们需要高度精确的位置跟踪,电动机中的电感随其极的对准程度而变化;它们需要单极驱动器,并且往往会产生很多可听见的噪声。


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SRM的驱动器必须是单极性的。这意味着每个相都需要互补的开关和二极管斩波器。这意味着要增加两倍的组件。虽然常规步进器可以采用带驱动器的单极和双极两种配置,但SRM没有这种选择。


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电动机的感应变化是另一个问题。由于开关磁阻电动机的工作方式,随着磁阻的变化,电感也随之变化。因此,随着电动机的旋转,定子绕组中的电感发生变化。这意味着向每个绕组发送正确量的电流很困难,因为要发送的精确量一直在变化。由于感应变化,扭矩波动也是一个问题。当不需要或不需要时,这可能导致振动或什至负扭矩,甚至功率再生。


由于电感不断变化,因此必须准确跟踪转子的位置以对此进行补偿。因此,驱动器和控制器可以处理任何潜在的再生能量并补偿扭矩波动。精确的位置跟踪将更多组件引入系统,并需要一个反馈回路。


可听噪声是SRM面临的另一个控制难题。振动和转矩波动会产生一些噪音,但存在另一个来源。由于定子和转子之间的磁力,定子和转子相互吸引。当转子旋转时,这在每个磁极中都会发生。通常这可以通过两种方式解决:一种是简单地使用不那么柔软的较厚材料使定子更坚固。但是,这带来了费用和重量。另一个方法是跟踪转子的位置,并以少量电流激活与当前有效对相反的线圈,以抵消吸引力。但是,这再次需要精确的位置跟踪。


这些控制上的困难可能使SRM在许多应用程序中似乎无法启动。但是,随着技术的进步和更新的控制方法的发展,开关磁阻电动机可能会成为一种更可行的选择。



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