開關(guān)磁阻電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)有什么區(qū)別，探討開關(guān)磁阻電機(jī)的驅(qū)動(dòng)選項(xiàng)！
開關(guān)磁阻電機(jī)通過切換定子繞組中的電流來(lái)響應(yīng)由轉(zhuǎn)子和定子形成的磁路的變化。開關(guān)磁阻電機(jī)的定子包含繞組，類似于無(wú)刷DC電機(jī)，但轉(zhuǎn)子僅由鋼制成，形成凸極，沒有繞組或磁鐵。為了避免轉(zhuǎn)子和定子的所有磁極同時(shí)布置(并且不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩)的情況，開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子上的磁極比定子上的少。
當(dāng)轉(zhuǎn)子和定子磁極不對(duì)齊時(shí)，它們之間的磁路具有很高的磁阻。當(dāng)定子磁極對(duì)通電時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)以與通電的定子磁極對(duì)齊，從而使磁路的磁阻最小化。轉(zhuǎn)子移動(dòng)到最小磁阻點(diǎn)的這種趨勢(shì)產(chǎn)生了所謂的磁阻轉(zhuǎn)矩。
定子磁極的通電必須精確定時(shí)，以確保在轉(zhuǎn)子磁極接近與通電的定子磁極對(duì)齊時(shí)發(fā)生。與步進(jìn)電機(jī)不同，在大多數(shù)情況下，步進(jìn)電機(jī)可以在開環(huán)模式下運(yùn)行，開關(guān)磁阻電機(jī)需要來(lái)自編碼器或霍爾效應(yīng)傳感器的位置反饋，以根據(jù)精確的轉(zhuǎn)子位置控制定子電流的換向。
本文深入探討開關(guān)磁阻電機(jī)的驅(qū)動(dòng)選項(xiàng)，并探討了驅(qū)動(dòng)技術(shù)如何使開關(guān)磁阻電機(jī)在未來(lái)更加普遍。
與步進(jìn)電機(jī)相比，開關(guān)磁阻電機(jī)的極數(shù)更少，步進(jìn)角更大。雖然步進(jìn)電機(jī)通常用于定位應(yīng)用，其中步進(jìn)完整性和高分辨率很重要，但開關(guān)磁阻電機(jī)用于功率密度是主要問題的應(yīng)用。
由于開關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子沒有磁鐵或繞組，因此它們具有較低的慣性，因此可以實(shí)現(xiàn)比具有永磁轉(zhuǎn)子的電機(jī)（例如步進(jìn)電機(jī)）更高的加速度和速度。轉(zhuǎn)子上沒有磁鐵還提供了其他好處——包括能夠承受更高的溫度（需要更少的冷卻）以及比永磁電機(jī)更簡(jiǎn)單、成本更低的結(jié)構(gòu)。
開關(guān)磁阻電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)之間的另一個(gè)區(qū)別在于定子結(jié)構(gòu)。在開關(guān)磁阻電機(jī)中，連續(xù)相之間沒有線圈重疊——換句話說(shuō)，相是相互獨(dú)立的。這意味著，如果一個(gè)或多個(gè)相位發(fā)生故障，電機(jī)仍然可以運(yùn)行，盡管扭矩輸出會(huì)降低。
定子和轉(zhuǎn)子都有凸極（稱為雙凸極設(shè)計(jì)）這一事實(shí)意味著開關(guān)磁阻電機(jī)比步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生更多的可聽噪聲。噪聲的主要來(lái)源是定子極對(duì)通電時(shí)產(chǎn)生的徑向力導(dǎo)致的定子變形。通電的磁極對(duì)相互吸引，產(chǎn)生強(qiáng)大到足以扭曲定子的徑向力。
凸極是簡(jiǎn)單的磁極，它們基本上從轉(zhuǎn)子（或定子）的直徑“伸出”，朝向定子（或轉(zhuǎn)子）。
轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)也是開關(guān)磁阻電機(jī)的常見問題。盡管開關(guān)磁阻電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)都表現(xiàn)出轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但這種影響在相位較多的步進(jìn)電機(jī)(例如，5相和2相)中被最小化。在開關(guān)磁阻電機(jī)中，通過在轉(zhuǎn)子和定子中使用更多的磁極可以降低轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，但這將降低電機(jī)的平均轉(zhuǎn)矩輸出，這需要在轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生和可接受的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)之間進(jìn)行平衡。
