近年來，開關磁阻電機逐漸走進了市場，因為該電機具有其他電機沒有的優(yōu)勢，所以逐漸成為了市場未來發(fā)展的主要方向，目前已成功地應用于電動車驅動、通用工業(yè)、家用電器和紡織機械等各個領域。那么開關磁阻電機的優(yōu)勢到底是什么呢?讓我們一起來了解一下吧!

　　開關磁阻電機調速系統(tǒng)是以現代電力電子與微機控制技術為基礎的機電一體化產品。它是由開關磁阻電動機和微機智能控制器兩部分組成，其特點是效率高、節(jié)能效果好、調速范圍廣，無沖擊起動電流，起動轉矩大，控制靈活等特點。1998年，我國把發(fā)展電動機調速節(jié)能和電力電子節(jié)電技術納入《中華人民共和國節(jié)能法》中，國家發(fā)改委“電動機節(jié)能計劃”明確提出：提高電動機15-20%的效率，實現節(jié)電1000億kWh/年。因此，該種電機被廣泛用于運輸車輛驅動、龍門刨、鍛壓設備等需要重載起動，頻繁啟動，正反轉的場合。

　　近幾年，隨著電機節(jié)能理念的逐漸深入，開關磁阻電機由于具有以下的特點，其正在應用于各種場合。開關磁阻電機調速系統(tǒng)的特點：

　　一、效率高，節(jié)能效果好。經過測試，其整體效率比交流異步電動機變頻調速系統(tǒng)至少高3%以上，低速下能提高至少10%，與直流調速、串級調速、電磁調速等比較，節(jié)電效果更明顯。

　　二、起動轉矩大，適合重載起動和負載變化明顯且頻繁啟動的場合。測試發(fā)現其啟動轉矩達額定轉矩的150%時，起動電流僅為額定電流的30%，優(yōu)勢非常明顯

　　三、調速范圍廣。開關磁阻電機可以在低速下長期運行，由于效率高，在低速下的溫升程度比額定工況時要低，解決了變頻調速電機低速運行時電動機發(fā)熱問題，還可以根據實際靈活設置最高轉速。

　　四、可頻繁正、反轉起動停止，系統(tǒng)調控性好，制動性好，能實現再生制動，節(jié)電效果顯著。

　　五、起動電流小，避免對電網的沖擊。開關磁阻電機具有軟啟動特性，沒有普通交流電動機起動電流大于5-7倍額定電流的現象。

　　六、功率因數高，不需增加無功補償裝置，測試發(fā)現，開關磁阻電機系統(tǒng)在空載和滿載時的功率因數均大于0.98 。

　　七、電機結構簡單、牢固、制造工藝簡單、成本低、工作可靠，能適用于各種惡劣高溫強震動環(huán)境。

　　八、缺相和過載時仍可工作。當電源出現缺相、電動機或控制器任一相出現故障時，電機輸出功率減少，但仍可運行。當系統(tǒng)超過負載120%以上時，轉速轉速只會下降，而不會燒損電動機和控制柜。

　　九、控制器中功率變換器與電動機繞組串聯(lián)，不會出現變頻調速系統(tǒng)功率變換器可能出現的直通故障，可靠性大為提高。

　　目前的電機都是優(yōu)缺點并存，任何一種電機都無法取代其它所有類型的電機，開關磁阻電機也具有以下缺點：

　　1.轉矩脈動：開關磁阻電機工作在脈沖供電方式中，瞬時轉矩脈動大，轉速很低時，步進狀態(tài)明顯，而且由于其本身的非線性，導致轉矩控制困難。盡管目前研究SRD直接轉矩控制技術等文章較多，但仍難以實現轉矩的精確控制，在伺服等精密控制場合，SRD與其它類型電機相比不具有優(yōu)勢。

　　2.噪聲：開關磁阻電機相繞組輪流導通，徑向力導致定子變形，換相時更明顯，電機噪聲大，減小振動和噪聲是重要的研究課題，很多科研人員正在從電磁參數設計和調速方法以及電機結構幾方面進行研究加以改進，但現在與其它電機相比，仍然噪聲偏大。

　　3.位置檢測器：位置檢測器使得結構簡單的開關磁阻電機變得遜色，降低了系統(tǒng)可靠性，因此探索實用的無位置檢測器的檢測方案是十分有必要的。目前國內外研究較多的是用定子繞組的瞬態(tài)電感信息來實現無位置檢測器方案，但距實際應用還待進一步深入研究。

　　國內開關磁阻電機的應用市場主要包括：

　　(1) 鍛造機械：目前，這是開關磁阻電機應用最成功的場合之一。這一次完全符合上述五個條件。它具有過載要求、正反轉、調速范圍寬、節(jié)能等優(yōu)點，完全忽略了開關磁阻電機的缺點：噪聲、振動和轉矩脈動。在開關磁阻電機企業(yè)界，有一種說法是鍛造得到了世界。山東科輝公司近年來在全國處于領先地位，這與其早期準確的市場開發(fā)和定位是分不開的。

　　(2) 紡織機械：首先，我們應該感謝外國人的申請。中國主流進口紡織機械必佳樂率先采用開關磁阻電機，這讓國內織機制造商自然認可開關磁阻電機。自2009年以來，開關磁阻電機逐漸在劍桿織機和毛巾織機上占有一席之地。

　　紡織應用滿足上述1、3和5的條件，節(jié)能、啟動快(電機可通過旋轉3圈從零轉速達到額定轉速)，且無振動和噪聲要求。國外織機使用的開關磁阻電機是四相8/6極電機，而我國早期使用的是三相12/8極電機。目前，我國也引進了四相電機，這可能會逐步消除紡織行業(yè)的三相12/8結構。奇怪的是，北京中紡公司出生在紡織研究院。然而，北京中紡的開關磁阻電機從未在紡織機械上推廣。相反，山東、深圳、杭州等公司在紡織行業(yè)得到了更好的推廣。

　　圖3紡織機械

　　(3) 油田和煤礦：能源和環(huán)境保護一直是國家戰(zhàn)略布局的重點。在抽油機、煤礦輸送帶等場合使用開關磁阻電機后，效果仍然明顯。近年來，勝利油田、中原油田和長慶油田都進行了改造項目，總體上滿足了改造要求，但油田市場是國有企業(yè)的陣地，你知道，目前很難實現大規(guī)模推廣。至于煤礦，對于北京中房來說，很難取得成功或失敗。這些年是煤炭的淡季，很難擴大規(guī)模。

　　圖4油田抽油機

　　(4) 小家電：這方面主要關注高速開關磁阻電機的應用。國外真空吸塵器、烹飪機、破壁機和洗衣機大量使用開關磁阻電機，性能顯著提高，數量大，范圍廣。然而，在這方面，國內只有少數新聞提到原型的開發(fā)，而且還沒有看到大規(guī)模的應用，也許成本價格是限制這些場合推廣的主要瓶頸。

　　圖5小家電的應用

　　(5) 電動汽車：對于開關磁阻電機來說，提到電動汽車的應用可能是一件痛苦的事情。無論是在國內還是國外，最早的開關磁阻電機原型都是為電動汽車開發(fā)的。他們看好開關磁阻電機起動轉矩大、加速性能好的優(yōu)點，非常適合電動汽車的應用。華中科技大學和北京中紡公司聯(lián)合安裝了20輛武漢混合動力客車用開關磁阻電機，并進行了長期運行試驗，取得了良好的效果。然而，由于噪聲和功率密度問題，近年來電動汽車市場基本上被永磁電機占據，這也與中國永磁電機價格低廉有關。從長遠來看，永磁體是不可再生資源，無法滿足電動汽車巨大的市場需求。開關磁阻電機從業(yè)者應該繼續(xù)深入挖掘，等待花朵盛開。

　　圖6 SRD驅動的礦用叉車

　　(6) 其他場合：近年來，生產開關磁阻電機的企業(yè)逐漸增多，企業(yè)也紛紛出海施展才華。他們在不同的場合嘗試過。最簡單的節(jié)能改造場合，如風機、水泵等，以及球磨機、推拉門、剪切機、起動器/發(fā)電機、注塑機等，也取得了一定的效果，但目前這些場合的使用規(guī)模仍然較小。未來能否在全行業(yè)推廣還需觀察。

　　結論：

       開關磁阻電機是近30年發(fā)展起來的一種新型調速系統(tǒng)。它的優(yōu)點和缺點也很明顯。為了吸引投資，個別制造商試圖用開關磁阻電機取代普通異步電機(或創(chuàng)新計劃)是不現實的。如何結合現場應用的特點，充分發(fā)揮開關磁阻電機的優(yōu)點，避免或減少其缺點帶來的弊端，是科研人員應該不斷努力的方向!