功率变换器是驱动开关磁阻电动机的电路装置，为其提供电能。对功率变换器功率开关的通断状态进行合理的控制可实现电机的调速运转^[1]。功率变换器主电路" title="主电路">主电路拓扑形式的选取与供电电压、电机相数、主开关器件的种类有密切的关系。合理选择和设计功率变换器是提高SRD的性能价格比的关键之一。虽然功率变换器电路的拓扑形式多种多样并各有其特点，但目前并未形成理论定式(固定模式)。一般来说，选取理想的SR功率变换器的原则是：电路拓扑与电动机结构匹配、效率高、控制方便、结构简单、成本低。
1 功率变换器主电路工作分析
　　SRD系统的性能和成本很大程度上取决于功率变换器的性能和成本，所以对功率变换器的研究意义重大。目前研究主要集中在功率变换器拓扑结构的设计、主开关器件选择和使用等方面。
1.1 四相八管式" title="管式">管式功率变换器
　　四相八管式SR电动机功率变换器主电路拓扑如图2所示，其中A、B、C、D各相分别有两只主开关和两只续流二极管与直流电源相连。此电路有三种工作状态。以A相为例，触发T₁、T₂，两开关管都导通，直流电源加到A相绕组，建立电流和磁链，相电流i_A沿图3(a)所示路径流动。当T₁和T₂中有一个管子关断" title="关断">关断，A相绕组电流在T₁、D₂或T₂、D₁构成的回路中续流。这一过程可减小电流的脉动，相电流i_A沿图3(b)所示路径流动。T₁和T₂都关断，相电流通过D₁、D₂续流，此时磁链迅速下降，绕组能量回馈电源。相电流i_A沿图3(c)所示路径流动。

　　四相八管式SR电动机功率变换器主电路拓扑工作模式分析：在图3(a)所示的模式下直流电源电压提供给电机A相绕组励磁能量。相应的等式为(1)式，式中UT为主开关通态饱和压降，RA为A相电阻，ψ_A为A相磁链。在图3(b)所式模式下，设上开关管关断，相应的等式为(2)式；UD为二极管导通压降。在图3(c)模式下，相应的等式为(3)式。

1.2 四相四管双绕组式功率变换器
　　四相四管双绕组式SR电动机功率变换器主电路拓扑如图4所示。A、B、C、D各相分别有两个绕组，每相的一边绕组与开关器件相连，另一边绕组与续流二极管相连。此电路有两种工作状态。以A相为例，T₁管在A相的一边绕组中建立电流，相电流i_A沿图5(a)所示路径流动；T₁管关断，通过另一边绕组和D₁回馈电流。相电流i_A沿图5(b)所示路径流动。

　　四相四管双绕组式SR电动机功率变换器主电路拓扑工作模式分析：在图5(a)所示的模式下，相应的等式为(4)式，i_A1为与主开关相联的绕组中电流，R_A1为与主开关相联的绕组的电阻。在图5(b)所示的模式下，相应的等式为(5)式，i_A2为与二极管相联的绕组中电流，R_A2为与二极管相联的绕组的电阻。

1.3 四相四管等分直流电源型功率变换器
　　四相四管等分直流电源型SR电动机功率变换器主电路拓扑如图6所示。每相用一个开关器件,靠同容量的电容将直流电源等分。此电路的工作状态用A、B两相来说明。A相工作时，S₁开通，由C₁向A绕组建立电流;S₁关断，D₁续流回馈电流给C₂，相电流i_A沿图7(a)所示路径流动。B相中的开关管和续流二极管位置与A相对调，目的是保证正、负电源供电平衡。B相工作时，相电流iB沿图7(b)所示路径流动。C、D相同理。

　　四相四管等分直流电源式SR电动机功率变换器主电路拓扑分析：在图7(a)所示的模式下，直流电源给A相供电，相应的等式为(6)式，开关断开相应的等式为(7)式。

1.4 四相五管(n+1)式功率变换器
　　四相五管(n+1)式SR电动机功率变换器主电路拓扑如图8所示。电路中除各相开关及各相续流二极管外，还有一公共斩波主开关及公共续流二极管。此电路有三种运行状态。以A相为例：公共主开关S₀和A相主开关S₁开通，电源向A绕组输送电流，相电流i_A沿图9(a)所示路径流动；公共主开关S₀斩波,A相经S₁、D₀自然续流，相电流i_A沿图9(b)所示路径流动；S₀、S₁关断，A相经D₀、D₁续流，进一步减小磁化电流，向电容C回馈电能，相电流i_A沿图9(c)所示路径流动。需要重点说明的是，就本电路而言，当S₀导通、S₁断开时，如果相绕组能量没有耗尽，相电流将经过D₁续流，这不利于换相，在设计时要给予考虑。

　　四相五管(n+1)式SR电动机功率变换器主电路拓扑分析：在图9(a)所示的模式下，直流电源给A相供电，相应的等式为(8)式；在图9(b)所示的模式下，相应的等式为(9)式；在图9(c)所示的模式下，相应的等式为(10)式。

1.5 四相五管带电容存储型功率变换器
　　四相五管带电容存储型SR电动机功率变换器主电路拓扑如图10所示。以A相为例说明电路的工作情况。S₁开通，A绕组通电建立磁链，相电流i_A沿图11(a)所示路径流动；S₁关断且S₀不开通，A相绕组经过C₀续流，且将绕组的磁能以电能的形式储存在电容器C₀中，相电流i_A沿图11(b)所示路径流动；当电容C₀的电压高于电源电压时，开通开关S₀，通过电感L0实现二次馈电，沿图11(c)所示路径流动。

　　四相五管带电容存储型SR电动机功率变换器主电路拓扑分析:在图11(a)所示的模式下，相应的等式为(11)式；在图11(b)所示的模式下，相应的等式为(12)式；在图11(c)所示的模式下，相应的等式为(13)式。

2 SR功率变换器拓扑的对比分析
　　在各电路工作原理分析的基础上，对上述电路的一些性能进行对比分析，以供使用者参考，具体见表1。

3 功率变换器供电电路仿真
　　功率变换器向SR电动机提供运转所需的能量，由蓄电池或交流整流后得到的直流电供电。下面给出两种整流电路的仿真模型及波形，分别如图12、图13所示。