磁阻同步电动机

磁阻电动机是一种转子上没有装设励磁绕组的凸极同步电动机，它依靠直轴和交轴两条磁路上磁阻不等而产生电磁转矩，所以称为磁阻同步电动机。

对凸极转子，且当X_d≠X_d时，即使转子上不装设励磁绕组，也会存在电磁功率和对应的电磁转矩，其大小为

由上式可见，电磁转矩与功角δ的关系是按(sin2δ)规律变化的。当δ= 90度时，转矩等于零；δ= 45度时，转矩最大；δ= 45度时，转矩又会变为零，这种情况可由图18.6来说明。

图18.6a 是磁阻电动机的空载情况，不计机械损耗时，电机产生的电磁转矩T_M≈0，故定子磁场轴线与磁极轴线重合（即δ= 0），磁力线不发生扭弯。

当电动机加上负载时，转子直轴将落后于定子旋转磁场轴线δ角，如图18.6b所示 ( 图中δ= 45)，由图可见，这个磁场被扭歪了。由于磁通具有使其所经路径的磁阻为最小的性质，从而力图使转子直轴方向与定子磁场轴线取得一致,因此产生与定子旋转磁场同转向的磁阻转矩T_M ，和负载转矩相平衡。

当δ角增大到90时，由图18.6c 可见，气隙磁场又对称分布，其合成转矩又变成零。

磁阻同步电动机只存在电枢反应磁场，故又称为反应式同步电动机。

电磁功率和电磁转矩的最大值为：

可以看出，电机X_d、X_q的数值愈大，则T_Mmax的数值也愈大。为了增大X_d、X_q，转子常采用如图18.7所示的钢片和非磁性材料（如铝、铜）相间镶嵌的结构，其中铝或铜部分可起到笼型绕组的作用使电机起动。在电机正常运行时，由于交轴磁路多次跨过非磁性区域，遇到的磁阻很大，对应的X_q很小。

磁阻电动机一般靠实心转子的感应涡流并借助于铝或铜所起笼型绕组的作用起动。当转子接近同步速时，借助凸极效应产生的磁阻转矩，转子会自动拉入同步。磁阻电动机转子上既无励磁绕组也没有集电环而使得结构简单，工作可靠，在控制系统、自动记录装置、电钟等需要保持恒速的场合获得了广泛的应用。