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)動選項！
開關(guān)磁阻電機(jī)通過切換定子繞組中的電流來響應(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)子和定子磁極不對齊時，它們之間的磁路具有很高的磁阻。當(dāng)定子磁極對通電時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動以與通電的定子磁極對齊，從而使磁路的磁阻最小化。轉(zhuǎn)子移動到最小磁阻點的這種趨勢產(chǎn)生了所謂的磁阻轉(zhuǎn)矩。
定子磁極的通電必須精確定時，以確保在轉(zhuǎn)子磁極接近與通電的定子磁極對齊時發(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)模式下運行，開關(guān)磁阻電機(jī)需要來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)動選項，并探討了驅(qū)動技術(shù)如何使開關(guān)磁阻電機(jī)在未來更加普遍。
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，相是相互獨立的。這意味著，如果一個或多個相位發(fā)生故障，電機(jī)仍然可以運行，盡管扭矩輸出會降低。
定子和轉(zhuǎn)子都有凸極（稱為雙凸極設(shè)計）這一事實意味著開關(guān)磁阻電機(jī)比步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生更多的可聽噪聲。噪聲的主要來源是定子極對通電時產(chǎn)生的徑向力導(dǎo)致的定子變形。通電的磁極對相互吸引，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，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，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)矩波動之間進(jìn)行平衡。
