一、同步磁阻電機的結構

同步磁阻電機不含有轉子磁場，只有電驅磁場起作用，所以又稱為同步反應式電機。

1.軸向疊壓

指的是沿著電機轉動軸的垂直方向疊壓磁障，結構復雜，制造成本高以及工藝加工要求高。

2.橫向疊壓

指的是沿著電機轉動軸的方向疊壓，也有分為外向疊壓和內向疊壓，橫向疊片方式的轉子結構結構簡單，制造成本較低且容易，機械可靠性高。

3.永磁輔助式同步磁阻電機PMASynRM

在磁障中加入少量的永磁體，加入電磁轉矩以增加轉矩密度。

4.同步磁阻電機與開關磁阻電機的不同

在結構上是相同的，主要不同在控制器上，同步磁阻電機控制器采用交流變頻器，開關磁阻電機控制器則是根據轉子位置開通或關斷相應的電流而產生磁場。

二、同步磁阻電機的工作原理（不考慮永磁輔助式）

1.轉子的凸極特征

假如轉子的結構為隱形式，此時$L_d=L_q$，將不會產生磁阻轉矩，同時也沒有電磁轉矩，則轉子不會運動。
所以同步磁阻電機轉子應為凸極結構，利用磁路的各向異性，根據磁路原則：磁通要沿著磁導最大（磁阻最小）的磁路閉合。

2.轉子dq軸與磁阻轉矩

d軸為無磁障處，q軸為磁障串聯處，且q軸應滯后于d軸90°。

此時，d軸磁通路徑走高導磁材料，磁阻較小，q軸磁通路徑由導磁材料和非導磁材料串聯而成，含有很多氣隙，磁阻較大。且滿足$L_d>L_q，$磁阻轉矩為$T_e=p(L_d?L_q)?i_d{i}_q，$所以此時凸極性強，產生較大的磁阻轉矩。

三、同步磁阻電機的數學模型（不考慮磁路飽和與交叉飽和）

1.A-B-C象限

1.1磁鏈方程

$?\begin{array}{c}{\Psi }_A\\ {\Psi }_B\\ {\Psi }_C\end{array}?=?\begin{array}{ccc}{L}_{AA}& L_{AB}& L_{AC}\\ L_{BA}& L_{BB}& L_{BC}\\ L_{CA}& L_{CB}& L_{CC}\end{array}???\begin{array}{c}{i}_a\\ i_b\\ i_c\end{array}?,$
$L_{AA}、L_{BB}、L_{CC}$為自感，$?\begin{array}{l}{L}_{AA}=L_{\sigma }+L_{s0}+L_{s2}\cos 2{\theta }_e\\ L_{BB}=L_{\sigma }+L_{s0}+L_{s2}\cos 2({\theta }_e?120^{°})\\ L_{CC}=L_{\sigma }+L_{s0}+L_{s2}\cos 2({\theta }_e+120^{°})\end{array}$
$L_{AB}、L_{BA}、L_{BC}、L_{CB}、L_{CA}$為互感，$?\begin{array}{l}{L}_{AB}=L_{BA}=?M_0+M_2\cos 2({\theta }_e+120^{°})\\ L_{BC}=L_{CB}=?M_0+M_2\cos 2{\theta }_e\\ L_{CA}=L_{A}C=?M_0+M_2\cos 2({\theta }_e?120^{°})\end{array}，$
其中$L_{\sigma }$為漏感，$L_{s0}$為自感基波，$L_{s2}$為自感二次諧波幅值，$M_0$為互感基波，$M_2$為互感二次諧波幅值。

1.2電壓方程

$?\begin{array}{c}{U}_a\\ U_b\\ U_c\end{array}?=?\begin{array}{ccc}{R}_s& 0& 0\\ 0& R_s& 0\\ 0& 0& R_s\end{array}???\begin{array}{c}{i}_a\\ i_b\\ i_c\end{array}?+p?\begin{array}{c}{\Psi }_a\\ {\Psi }_b\\ {\Psi }_c\end{array}?$

1.3方程中依然有${\theta }_e$的存在

2.$\alpha ?\beta$象限

經過Clark坐標變換可以將A-B-C三相靜止坐標系轉換到兩相靜止坐標系

3.$d?q$象限

經過Park坐標變換可以將兩相靜止坐標系轉換到兩相旋轉同步坐標系

3.1磁鏈方程

$\left[\begin{array}{c}{\Psi }_d\\ {\Psi }_q\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{L}_d& 0\\ 0& L_q\end{array}\right]?\left[\begin{array}{c}{i}_d\\ i_q\end{array}\right]$

3.2電壓方程

$\left[\begin{array}{c}{U}_d\\ U_q\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{R}_s& 0\\ 0& R_s\end{array}\right]?\left[\begin{array}{c}{i}_d\\ i_q\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}p& ?{\omega }_e\\ {\omega }_e& p\end{array}\right]?\left[\begin{array}{c}{\Psi }_d\\ {\Psi }_q\end{array}\right]，{\omega }_e=2\pi f$為電機電角度。

3.3轉矩方程

$T_e=C?p(L_d?L_q)i_d{i}_q，$該轉矩為磁阻轉矩，當為恒功率狀態下，$C=\frac{\sqrt{3}}{2}，$當為恒幅值狀態下$C=\frac{3}{2}。$

3.4此時實現完全解耦

四、永磁輔助式磁阻電機的數學模型（不考慮磁路飽和與交叉飽和）

4.1磁鏈方程

$\left[\begin{array}{c}{\Psi }_d\\ {\Psi }_q\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{L}_d& 0\\ 0& L_q\end{array}\right]?\left[\begin{array}{c}{i}_d\\ i_q\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{\Psi }_{pm}\\ 0\end{array}\right]$

4.2電壓方程

$\left[\begin{array}{c}{U}_d\\ U_q\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{R}_s& 0\\ 0& R_s\end{array}\right]?\left[\begin{array}{c}{i}_d\\ i_q\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}p& ?{\omega }_e\\ {\omega }_e& p\end{array}\right]?\left[\begin{array}{c}{\Psi }_d\\ {\Psi }_q\end{array}\right]，{\omega }_e=2\pi f$為電機電角度。

4.3轉矩方程

$T_e=C?p({\Psi }_{pm}{i}_q+(L_d?L_q)i_d{i}_q)，$前面一項為電磁轉矩，后面一項為磁阻轉矩，磁阻轉矩大小由$L_d?L_q$確定，當為恒功率狀態下，$C=\frac{\sqrt{3}}{2}，$當為恒幅值狀態下$C=\frac{3}{2}。$

4.4矢量圖

五、同步磁阻電機磁路飽和與交叉飽和

1.磁路飽和

2.交叉飽和

$\{\begin{array}{l}{L}_d=L_d(i_d，i_q)\\ L_q=L_q(i_d，i_q)\end{array}$

總結

以上是生活随笔為你收集整理的SynRM学习（1）——基本结构、原理、模型与方程的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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