切换式磁阻马达

开关磁阻电机 (SRM) 是一种通过磁阻转矩运行的电动机。 与常见的有刷直流电机类型不同，功率被传送到定子（外壳）中的绕组而不是转子。 这极大地简化了机械设计，因为不必将电力输送到运动部件，从而消除了对换向器的需要，但它使电气设计复杂化，因为需要使用某种开关系统将电力输送到不同的绕组。 电子设备可以精确地对电流的切换进行计时，从而促进 SRM 配置。 它的主要缺点是转矩波动。 限制低速扭矩波动的控制器技术已经得到证明。 消息来源不同意它是否是一种步进电机。

相同的机电设计可用于发电机。 负载依次切换到线圈，以使电流与旋转同步。 这种发电机可以以比传统类型高得多的速度运行，因为电枢可以制成一件可磁化材料，如开槽圆柱体。 在这种情况下，缩写 SRM 被扩展为表示开关磁阻机（连同 SRG，开关磁阻发电机）。 既是电动机又是发电机的拓扑对于启动原动机很有用，因为它省去了专用的启动电动机。

SRM 在定子绕组中缠绕励磁线圈，就像在直流电机中一样。 然而，转子没有连接磁铁或线圈。 它是由软磁材料（通常是叠片钢）制成的实心凸极转子（具有突出的磁极）。 当定子绕组通电时，转子的磁阻会产生一个力，试图使转子磁极与最近的定子磁极对齐。 为了保持旋转，电子控制系统依次接通连续定子磁极的绕组，使定子的磁场引导转子磁极，将其向前拉。 开关磁阻电机不像传统电机那样使用机械换向器来切换绕组电流，而是使用电子位置传感器来确定转子轴的角度，并使用固态电子设备来切换定子绕组，从而实现脉冲的动态控制 时机和塑造。 这与表面上类似的感应电机不同，感应电机也以旋转相序为绕组供电。 在 SRM 中，转子磁化是静态的（突出的“北极”在电机旋转时保持不变），而感应电机有滑动（以略低于同步速度的速度旋转）。 SRM 的无滑移使得准确知道转子位置成为可能，允许电机任意缓慢地步进。

如果极 A0 和 A1 通电，则转子将与这些极对齐。 一旦发生这种情况，就可能在 B0 和 B1 的定子磁极通电之前将定子磁极断电。 转子现在位于定子极 b。 此序列在返回起点之前继续通过 c。 这个顺序也可以颠倒，以实现相反方向的运动。 高负载和/或高减速/加速会破坏该序列，导致错过一步，这样转子就会跳到错误的角度，可能会后退一步而不是前进三步。

通过使用其中两个线圈随时通电的正交序列，可以找到一个更稳定的系统。 首先，定子极 A0 和 A1 通电。 然后定子极 B0 和 B1 通电，从而拉动转子，使其在 A 和 B 之间对齐。此后，A 的定子极断电，转子继续与 B 对齐。顺序继续 通过BC、C和CA完成一次完整的轮换。 可以颠倒此顺序以实现相反方向的运动。 具有相同磁化强度的位置之间的步数更多，因此在更高的速度或负载下会发生错过的步数。

除了更稳定的操作之外，这种方法还导致每相的占空比为 1/2，而不是更简单序列中的 1/3。

控制系统负责向电源电路提供所需的顺序脉冲。 可以使用机电装置（例如换向器或模拟或数字定时电路）来做到这一点。

许多控制器采用可编程逻辑控制器 (PLC) 而不是机电元件。