1. 课题的背景和意义

开关磁阻发电机（Switched Reluctance Generator ：SRG）的研究始于上世纪80年代末，现如今已成为发电机领域的热门话题。它具有结构简单，造价低，容错能力强及高速运行和适应环境强等特点。作为一种新型的发电设备，其调节性能强、环境适应性高、发电效率高、能流密度大，这些特点使其深受研究者的喜爱。以上的优点使开关磁阻发电机能够在航空、航天及船舶等以发动机为动力的高性能、远航程运动载体中，用作发电机的起动系统和主电源发电系统，并在风力发电系统中取得一席之地。

20世纪80年代起，美国通用电气公司（GE）便开始研究开关磁阻电机，将其作为航空设备的起动/发电机的发电设备。目前GE公司研究出的开关磁阻发电机的最高单机功率可达到250kw,电压可达270v。美国空军的新型战机也采用开关磁阻电机作为起动/发电机的发电设备。随着现代数字控制技术、数字计算机技术和电力电子技术的逐渐成熟，开关磁阻发电机的发展前景也更加远大。将开关磁阻电机作为发电设备引进汽车、航空航天领域具有广泛的应用前景。

与其他种类电机相比，作为发电设备，开关磁阻发电机具有如下优点：

（1） 开关磁阻发电机结构简单、造价低。开关磁阻发电机在转子上没有绕组和磁体，其定/转子都是叠片式凸极结构，定子上绕有集中绕组，因此结构简单造价低可靠性高。

（2） 开关磁阻发电机易于高速运转，环境适应性强。其独特的结构使其能够在高速状态下运行。开关磁阻发电机耐高温，耐腐蚀，冷却时间短，抗震能力强。

（3） 开关磁阻发电机的容错能力强，可靠性高。其各相绕组的物理结构、电磁结构以及控制器的各相电路结构都是相互独立的，一旦出错可采取措施使得错误相退出系统，其他相继续工作。

（4） 开关磁阻发电机的可控参数和控制方法多，易于控制。有角度控制，电流斩波控制，脉宽调制控制等，较多的控制参数和方法使得系统控制灵活，使之成为性能更好的发电设备。

（5） 输出为脉冲直流电，适用于直流供电系统。

（6） 适应较宽的转速范围，有较高的发电效率，适用于风力变化较大的风力发电。