
开关磁阻电动机的定子和转子都采用凸极结构,且均由硅钢片叠压而成。定子上绕有集中绕组,转子则无绕组、无永磁体,这是它最显著的结构特征。从实际案例看,这种结构让电机的制造成本比永磁同步电机低约20%-30%,且后期维护更简单。
其工作原理基于“磁阻最小原理”——磁通总是沿磁阻最小的路径闭合。当定子绕组按特定顺序通电时,转子会转动到使定子、转子极靴对齐的位置,以此产生连续转矩。我见过的测试数据显示,它的调速范围可达1:100,低速时转矩输出稳定,高速性能也较为优异。
开关磁阻电动机的优势很突出,比如结构简单、可靠性高,在高温、高振动环境下表现优于永磁电机。目前主要应用于部分电动车的驱动系统,以及工业领域的调速设备。不过它也存在转矩脉动较大的问题,通常需要搭配专用控制器来优化。
和永磁同步电机相比,开关磁阻电动机无需稀土永磁材料,成本优势明显;与异步电机相比,它的效率更高,尤其是在低速大转矩工况下。根据行业数据,其综合效率可达85%-90%,接近永磁同步电机的水平。
随着控制技术的进步,开关磁阻电动机的转矩脉动问题正在逐步改善。目前已有车企将其应用于量产车型,比如某品牌的小型电动车就搭载了该类型电机。从长远来看,它在商用车和经济型乘用车领域的应用潜力较大。