开关磁阻电机的发展前景如何？ 第1页

作为开关磁阻电机相关从业者，早就想答这个问题，但是千头万绪不知从何说起，想到哪里写到哪里吧，

以后慢慢添加修改。

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一、国内主要开关磁阻电机生产企业现状

作为一种高效节能电机，磁阻电机在我国开始推广应用也就是近十年的事，北京中纺锐力最早将磁阻电机产业化，主要应用于矿业和油田等行业，早期核心技术源于英国SRD，一直到2011年前后规模和产值都是国内磁阻电机生产的龙头，由于煤业的降温和其自身经营问题，中纺的磁阻电机产值不断滑坡，大约2015-2016年被日本尼得科收购，不知为何现在开展业务不积极了。

2011年至今山东科汇电气成为国内的磁阻电机生产企业的领头羊，在电动螺旋压力机市场占据了全国80%以上的份额，近些年在纺织机械、油田机械领域也有不俗的表现，为磁阻电机的推广做出了巨大的贡献。

山东淄博近几年也出现了一些磁阻电机生产企业，规模较小，没有自己的核心技术，其核心技术都源于中纺或科汇。山东和北京企业的主流产品功率都较大，几个千瓦到几百千瓦不等，而江苏、深圳、广东的一些企业更多的做面向家用电器领域的小功率磁阻电机，遗憾的是规模都不大。

需要留意的是，还有一些公司和个人以开关磁阻电机为噱头，进行虚假宣传“骗钱”，业内比较有名的是山东的某“海归”刘xx。

总起来说，国内的开关磁阻电机企业是越来越多的，形势是越来越好的，如果更多的企业能细分开关磁阻电机这个市场，对整个行业有巨大的推动作用。

二、开关磁阻电机的应用现状

高效电机产品里，永磁电机是无可争议的主流，但是开关磁阻电机(SRM,为节省篇幅后面皆使用SRM代替)也有其独特优势,针对SRM的特点发掘更多应用场合是未来SRM生产企业的重要工作。

1、目前SRM最成功的应用场合是电动螺旋压力机，这个场合充分发挥了SRM过载能力强、频繁正反转、调速范围宽、节能等优势，完全不用考虑磁阻电机的三大缺点：振动、噪声和转矩脉动，在SRM产业这个小圈子里，有句话叫得锻压者得天下，山东科汇这几年做到全国第一，离不开其准确的市场开发和定位。

2、SRM在纺织机械也渐渐占有一席之地，这首先得感谢老外，主流进口纺织机械PICANOL毕加乐率先采用了SRM，这使得国内织机生产厂家对SRM天然认可。在织机行业，SRM的优势是节能，耐高温振动，起动转矩大（3-5倍起动转矩），对振动和噪声无要求，但是某些低速织机对转矩脉动和位置精度有要求，采用编码器或旋变进行位置检测，设计专用的多极SRM是解决的方向。

3、由于目前国家收紧的能源政策，煤矿、油田等产业一直不景气，所以其改造的要求就少，但节能改造还是有的。煤矿方面，防爆电机和控制器设计是个难点，生产资质很难搞，国家政策上就有坎。油田方面的难度有三个：1）是人际关系，你懂的，国内有些行业没有关系东西再好也不买你的；2）是公司具备强大的售后服务实力，油田电机或控制器坏了停产超过规定时间会造成重大损失的，就算在新疆戈壁也得24小时内飞过去解决，飞一趟利就没了，飞两趟就亏钱，很少有公司受得了；3）是电机噪声大。SRM三大缺点是娘肚子带出来的，很难解决，城市内或近郊的油田靠近居民区，对噪声要求很高，而SRM的噪声穿透性极强，很多地方试用不到一个月就撤下来了，原因是附近居民不愿意。

开关磁阻电机的应用开发非常关键，最合适的场合应改满足：

1）有节能需要，节能10-30%是正常范围，用户2-5年省的电费就可以赚回改造成本；

2）有频繁正反转需要，简化机械结构；

3）对短时间过载有要求，如n倍起动转矩或n倍额定转速时的瞬时过载能力；

4）有变速要求；

5）对噪声和振动没有要求。

能同时满足以上3-4点，就可以作为开发方向。

三、开关磁阻电机的技术研发现状

减噪设计、减振设计、转矩脉动抑制设计、无位置传感器、控制策略设计是SRM一直以来的研究热点，其中基于现代控制理论的控制策略设计是为抑制噪声、振动和转矩脉动服务的。

1、SRM的噪声和振动抑制

噪声和振动是限制SRM推广的主要瓶颈，由于双凸极结构、不对称半桥的控制方法和非正弦的气隙磁场，造成了SRM天生噪声、振动比异步电机和永磁电机大，且高频分量多，声音尖锐刺耳，穿透力强，其噪声频率正好在人耳最敏感的区域，所以人往往无法长时间忍受。减噪减振的研究思路一般分为以下几个方向：

1）模态分析，研究机座、定转子外形、端盖等对各阶模态的影响，分析各阶模态下的自然频率，研究电磁激振频率如何远离电机固有频率。国内华中科技大的詹琼华老师一脉研究的比较透彻。

2）通过改变定转子外形降低噪声振动，如改变极弧、齿形、轭厚、关键位置开槽、斜槽、打孔等。

3）发明新颖的电机结构，这个也比较多，不过全都存在问题，要么制造难度大，要么成本高，要么损耗大，无一例外全都是实验室产品，为论文而生的东西。

4）通过改进控制策略。这个方向我认为还是很有研究前途的，很多学者基于转矩分配、直接转矩控制、瞬态电流波形控制、模糊控制、神经元网络、滑模控制、两步三步换相法、balabla......各种方法进行了控制研究，看论文结果都不错，但是疑惑的是为什么没见国内任何一家单位用？！！因为他们大多也是浅尝辄止为论文和毕业而生的东西，我希望国内SRM生产厂家有能力和时间话找一种方法深入研究下去

2、转矩脉动抑制

基本都是从控制入手，大方向是控制瞬时转矩或改善平均转矩，有闭环控制和开环控制，闭环控制需要有转矩反馈或通过电流、电压等变量间接计算转矩，开环控制基本就是查表了。

3、位置传感器研究

无位置传感器方向是论文生产大户，理论上有谐波注入法、电感预测法等等，遗憾的是国内和国际上成熟的工业产品都没有无位置传感器身影，为什么？我认为还是因为不可靠，在工业应用中，一个不可靠位置信息，可能就会造成事故和损失，这是企业和用户都无法承受的。

SRM目前可靠的位置检测方法有以光电开关、霍尔开关为代表的低分辨率位置传感器，满足一般场合电机的换相需求，还有以光电编码器、旋转变压器为代表的高精度位置传感器，满足更精确地控制需要。

其中，分体式旋转变压器非常适合SRM的使用，体积小、精度高、环境适应性好，我认为是以后伺服SRM的必然选择。

四、开关磁阻电机存在的问题

1、三大缺陷：噪声、振动、转矩脉动。

2、控制器成本高，如果有专用的IPM或IGBT模块就好了，不对称半桥驱动电路使用常规桥式模块太浪费了。

五、开关磁阻电机的发展方向

1、SRM伺服化

提高控制质量，从而进一步改善SRM的出力质量

2、低噪声SRM的开发

世纪难题总会解决的。

3、高速SRM的开发

南航等一些高校已经做了很多有益尝试，可以进一步拓展SRM的使用场合。

六、总结

开关磁阻电机是一种优点和缺点一样显著的特种高效电机，

实事求是地说，未来是有广阔前景，但是任重道远。

~~~~~~~~~~~~~~加两个图20170809~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

再加俩图，20171203，磁阻电机国家标准和行业标准都有了。

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感觉有点虎头蛇尾，看在我手打的份上，进来点个赞再走呗^_^

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