| 開關磁阻電動機原理 |
| Switched Reluctance Motor |
開關磁阻電動機（SR）是近些年發展的新型調速電機，結構簡單結實、調速范圍寬且性能好，現已廣泛用在儀器儀表、家電、電動汽車等領域。 下面通過一個開關磁阻電動機原理模型來介紹工作原理。 |
雙凸極結構 |
| 磁阻電機的定子鐵芯有六個齒極，由導磁良好的硅鋼片沖制后疊成，見下圖。 |
磁阻電機定子鐵芯 |
磁阻電機的轉子鐵芯有四個齒極，由導磁良好的硅鋼片沖制后疊成，見下圖。 |
磁阻電機轉子鐵芯 |
與普通電機一樣，轉子與定子直接有很小縫隙，轉子可在定子內自由轉動，見下圖。 |
雙凸極結構的定子鐵芯與轉子鐵芯 |
由于定子與轉子都有凸起的齒極，這種形式也稱為雙凸極結構。在定子齒極上繞有線圈（定子繞組），是向電機提供工作磁場的勵磁繞組。 |
定子鐵芯上有勵磁繞組 |
在轉子上沒有線圈，這是磁阻電機的主要特點。在講電動機工作原理時常用通電導線在磁場中受力來解釋電動機旋轉的道理，但磁阻電機轉子上沒有線圈，也無“鼠籠”，那是靠什么力推動轉子轉動呢？磁阻電動機則是利用磁阻最小原理，也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合，利用齒極間的吸引力拉動轉子旋轉。 |
| 三相6/4結構工作原理 |
| 下面通過圖示來說明轉子的工作原理，下面是磁阻電動機的正視圖，定子六個齒極上繞有線圈，徑向相對的兩個線圈連接在一起（標有紫色圓點的線端連接在一起），組成一“相”，該電機有3相，結合定子與轉子的極數就稱該電機為三相6/4結構。在下圖標注的A相、B相、C相線圈僅為后面分析磁路帶來方便，并不是連接普通的三相交流電。 |
磁阻電機勵磁繞組分布圖 |
在下面有一組磁阻電動機運轉原理動畫的截圖，從中我們將看到磁阻電動機是如何轉動起來的。A相、B相、C相線圈由開關控制電流通斷，圖中紅色的線圈是通電線圈，黃色的線圈沒有電流通過；通過定子與轉子的深藍色線是磁力線；約定轉子啟動前的轉角為0度。 從左面圖起，A相線圈接通電源產生磁通，磁力線從最近的轉子齒極通過轉子鐵芯，磁力線可看成極有彈力的線，在磁力的牽引下轉子開始異時針轉動；中間圖是轉子轉了10度的圖，右面圖是轉到20度的圖，磁力一直牽引轉子轉到30度為止，到了30度轉子不再轉動，此時磁路最短。 |
磁阻電機工作原理示意圖-1 |
為了使轉子繼續轉動，在轉子轉到30度前已切斷A相電源在30度時接通B相電源，磁通從最近的轉子齒極通過轉子鐵芯，見下左圖，于是轉子繼續轉動。中間圖是轉子轉到40度的圖，右面圖是轉到50度的圖，磁力一直牽引轉子轉到60度為止。 |
磁阻電機工作原理示意圖-2 |
在轉子轉到60度前切斷B相電源在60度時接通C相電源，磁通從最近的轉子齒極通過轉子鐵芯，見下左圖。轉子繼續轉動，中間圖是轉子轉到70度的圖，右面圖是轉到80度的圖，磁力一直牽引轉子轉到90度為止。 |
磁阻電機工作原理示意圖-3 |
當轉子轉到90度前切斷C相電源，轉子在90度的狀態與前面0度開始時一樣，重復前面過程，接通A相電源，轉子繼續轉動，這樣不停的重復下去，轉子就會不停的旋轉。這就是磁阻電動機的工作原理。由于是運用了利用磁阻最小原理，故稱為磁阻電動機；又由于電機磁場并非由正弦波交流電產生，其線圈電流通斷、磁通狀態直接受開關控制，故稱為開關磁阻電動機。 |
| 功率變換器 |
| 功率變換器是開關磁阻電動機的電源接口，通過開關晶體管向線圈供電，下面就是三相線圈與開關晶體管的連接示意圖，BG1、BG2、BG3是三個開關晶體管，分別控制三相線圈A、B、C的電流通斷，三極管旁邊并聯的二極管是用來續流的。 |
功率變換器與三相線圈連接示意圖 |
由于電機靠磁阻工作，跟磁通方向無關，即跟電流方向無關，故在上面運行圖中沒有標明磁力線的方向。 A、B、C各相線圈輪流通電視乎簡單，實際情況要復雜些，線圈切斷電源后產生的自感電流不會立即消失，要提前關斷電源進行續流；為加大力矩相鄰相線圈有電流的時間會有部分重合；調節電動機的轉速、轉矩也要調整開關時間，各相線圈開通與關斷時間與轉子定子間的相對位置直接相關，故電機還裝有轉子位置檢測裝置為準時開關各相線圈電流提供依據，何相線圈何時通斷必須根據轉子轉到的位置與控制參數決定，這些都需要控制器對功率變換器進行控制，控制器由微處理器（單片機）與接口電路組成。 |
