开关磁阻电机驱动系统和变频器调速电机系统的特性比较

一、变频器调速电机系统

1、基本概念和原理

　　把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置，以实现电机的变速运行，称作“变频器”。该设备首先要把三相或单相交流电变换为直流电，然后再把直流电变换为三相或单相交流电。交流异步感应电动机的转速公式是：n = f/p*（1-s）*60rpm, （其中 n: 同步速度，f: 电源频率 ，p: 电机极数，S是转差率），因此，如想改变此类电机转速n，就需要通过改变其频率或极对数或转差率来进行。而变频器就是通过改变电源频率来改变此类电机转速的。所谓“频率”其实是电机供电电源的电信号，其值能够在电机的外面经过调节后再供给电机，这样电机的旋转速度就可以被自由的控制了。变频器，通过其运算电路，将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定其逆变器的输出电压、频率。这样经过调整的频率，进入电机，从而实现了电机转速的变化。改变了电机的运行曲线，使电机运行曲线平行下移。

2、基本性能特点

1）变频器具有调压、调频、调速等基本功能，使电机的速度可以无极调节，因此用对了场合，可以实现一定的节电。

2）可以使电机以较小的启动电流，获得较大的启动转矩，即变频器可以一定程度的启动重载负荷，具有一定的软启动性能。

3）功率因数较高

3、使用结果和问题

　　变频器的兴起，满足了人们对交流电机进行可控无极调速的要求，因此十几年以来获得了很大的发展。然而，变频器在我国的使用，是完全的“硬连接”，即电机是电机，变频器是变频器，买来了就用，完全不考虑电机和变频器的内在匹配性以及和工况的匹配性。而变频器在西方国家得到了极大的利用，其性能发挥得淋漓尽致。其显著特点是，特定场合使用特定变频器，特定电机使用特定变频器，是完美的“软连接”。因为，变频器的种类和类型很多，技术形式差异也很大，因此根据不同的负载特性要求和工况要求，科学分析、测试，然后选择合适类型的电机和变频器是最为重要的。这一点，我们做的很差，相当程度地影响了变频器优势的发挥。这是实际问题之一。其次，存在的实际问题还有：

1）低速区效率仍然很差

2）多个大功率逆变器的高次谐波叠加，容易对电网造成冲击和污染。

3）大功率电机仍然难于负载启动，并不能真正解决软启动问题。

从实际的节能效果来看，我国十几年使用变频器，节电总量少之又少！因此，仅从实际的节电结果而言，几乎可以说变频器是个“骗局”。（因为变频器只有在用对了类型、用对了场合、用对了工况之后，而且电机和变频器完美融和后，才能的节电实现一定。）

二、开关磁阻电机驱动系统的基本原理

1、基本概念和原理

　　开关磁阻电机从结构和原理上是完全不同于交流感应电机的全新的高效电动机，是控制电机的一种。

开关磁阻电机驱动系统，由电机本体和控制器两大部分有机构成（两部分不是独立的硬连接，而是有机的整体，控制器和电机无法分离）。其电机部分由于是运用了“磁通总是沿磁阻最小路径闭合”的原理，故称为磁阻电动机，又由于线圈电流通断、磁通状态直接受高频电子开关控制（IGBT），故称为开关磁阻电动机。