切换式磁阻马达（英语：switched reluctance motor，简称：SRM）[1]，是用转子磁阻不平均产生的磁阻力矩而旋转的马达，属于磁阻马达。切换式磁阻马达的电源是接到定子的绕组（和直流有刷马达接到转子绕组的情形不同）。因为电源不用接到旋转部份，在机械设计上大为简化，但需要设计切换系统，配合各绕组位置提供对应的电流，在电机设计上比较复杂。电子设备可以精准的进行时序的切换，因此有助于使用切换式磁阻马达。切换式磁阻马达的主要缺点是其转矩涟波[2]。目前已有些控制技术可以限制低速时的转矩涟波[3]。有些文献认为切换式磁阻马达属于步进马达，有些则认为不算步进马达[4]。
切换式磁阻马达也可以当成发电机使用。会配合转动情况，依序将负载接到对应的线圈，以和旋转的电流同步。因为其转子是可磁化材料组成的开槽圆柱组成，这类的发电机转速可以比传统的发电机还快[5]。此应用下的SRM是指切换式磁阻电机（Switched Reluctance Machine），也有些会称为SRG（切换式磁阻发电机）。此组态可以做为电动机及发电机，在启动原动机时不需要额外的启动马达，格外方便。
历史
第一个切换式磁阻马达的专利是美国的W. H. Taylor在1838年提出[6][7]
切换式磁阻马达的运作原理是在1970年代左右提出[8]，在1980年代起也由Peter Lawrenson等人继续扩充[9]。当时有些专家认为此技术不可行[10]，而实际应用也会受到限制，部份原因可能是因为控制技术还不成熟、没有适合的应用场合，以及产量过低导致的高成本[11][2][12]。
运作原理
切换式磁阻马达有场绕组，类似直流电动机的定子绕组。不过其转子没有永久磁铁，也没有线圈。转子是由软磁性材料（多半会是叠层材料）制成的凸极转子（有突出的磁极）。若定子绕组上有通电，转子不平衡的磁阻会使转子旋转，设法对正最近的定子。为了使转子旋转，会利用电子控制系统侦测转子位置，并且在转子接下来要经过的定子绕组上激磁，使定子磁场“带领”转子前进。切换式磁阻马达不像直流有刷马达，用整流子来切换电流，切换式磁阻马达利用电子的位置感测器来感测转子的角度，再透过固态电子器件来切换定子绕组，因此可以进行脉波时序以及脉波整形的动态控制，这和异步电动机原理有些相似，但仍有不同。异步电动机的定子也是依旋转磁场来进行激磁，但切换式磁阻马达中，转子的激磁是固定的，且转子的旋转和旋转磁场同步，但在异步电动机中，转子的旋转和旋转磁场存在滑差，转子会略为落后旋转磁场。切换式磁阻马达因为没有滑差，可以精确的知道转子位置，让马达可以低速步进前进。
若定子线圈A0和A1激磁，转子会对正这些线圈。只要转子对正这些线圈，定子就可以先将这些线圈消磁，再将定子线圈B0和B1激磁，转子会往前进，再对正新激磁的线圈B。接下来线圈B会消磁，线圈C激磁……。若要反转，将上述激磁和消磁的线圈顺序相反即可。不过重载或／及高加速度（或减速度）都可能会使此顺序不稳定，例如跳过一步等，此时转子会转到错误的角度，例如突然反转一步再恢复正常转动。
另一个比较稳定的系统是正交（quadrature）切换。在任一时间会有两组线圈激磁。一开始是A0和A1形成的线圈激磁，接著是是B0和B1形成的线圈激磁，将转子推往线圈A和B之间。接著A的磁极会消磁，转子会对正到线圈B，接下来是BC、C和CA，完成一次旋转。若将此顺序颠倒，即可使马达反转。
正交切换的运转更稳定，其占空比是1/2，比简易切换的1/3要高。
控制
切换式磁阻马达的控制系统需要提供顺序的脉波讯号给电源电路，以激磁对应的定子线圈。这可以用机电装置（例如整流子）进行，也可以用简单的类比或数位计时电路进行。
许多的控制器中都采用可编程逻辑控制器（PLC），不是早期的机电装置。可以用微控器来进行准确的相位激磁计时功能。也可以有软体的缓冲启动器，减少需要的硬体。也可以用反馈回路来强化控制系统[2]。
电路
最常见驱动切换式磁阻马达的方式是使用非对称桥式转换器（asymmetric bridge converter）。其切换频率是交流马达的十分之一[4]。
非对称桥式转换器的各相对应切换式磁阻马达的各相。若某一相两侧的开关都导通，该相就会激磁。当电流超过设定值时，开关会切断，能量会储存在马达绕组中，使电流维持同一方向，也会产生所谓的反电动势（BEMF）。反电动势会透过二极体流回电容器，因此此能量可以回收重复使用，提升效率[13]。
基本电路也可以再做调整，让电路可以用较少的电子元件进行相同功能，此电路是(n+1)个开关和二极体的组态。
不论是哪一种组态，都会用电容器来储存BEMF以便利用，也可以限制输入电压的波动，减少电气杂讯以及马达产生的噪音。
若切换式磁阻马达的某一相断路，切换式磁阻马达仍可以继续运转，但力矩较小，若交流马达的某一相断路，就无法转动[8][14]。
应用
参考资料
外部链接
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