開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用。
由于交流調(diào)速技術(shù)固有的缺點(diǎn),人們一直在尋找一種新的調(diào)速技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)和電力技術(shù)的日益成熟,作為一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)速性能好、效率高、節(jié)能效果顯著的新型電氣傳動(dòng)調(diào)速技術(shù),開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速技術(shù)引起了世界各國(guó)電氣傳動(dòng)界的廣泛關(guān)注,并在傳動(dòng)機(jī)械、礦山機(jī)械、電動(dòng)車、家用電器等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)
一 前言
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康、持續(xù)的增長(zhǎng),電力消費(fèi)數(shù)量也保持快速增長(zhǎng)。目前我國(guó)能源形勢(shì)日趨緊張,為了進(jìn)一步推進(jìn)資源節(jié)約和綜合利用,保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,國(guó)家正大力加快建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的進(jìn)程。
二 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的特點(diǎn)
開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能優(yōu)越,可靠性高,覆蓋功率范圍10W~5MW的各種高低速驅(qū)動(dòng)調(diào)速系統(tǒng),使得開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)存在許多潛在的領(lǐng)域,在各種需要調(diào)速和高效率的場(chǎng)合均能得到廣泛使用。
◆ 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,電機(jī)的轉(zhuǎn)子沒(méi)有繞組和磁鐵。
◆ 電機(jī)轉(zhuǎn)子無(wú)永磁體,允許較高的溫升。由于繞組均在定子上,電機(jī)容易冷卻。效率高,損耗小。
◆ 轉(zhuǎn)矩方向與電流方向無(wú)關(guān),只需單方相繞組電流,每相一個(gè)功率開(kāi)關(guān),功率電路簡(jiǎn)單可靠。
◆ 轉(zhuǎn)子上沒(méi)有電刷結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,適用于高速驅(qū)動(dòng)。
◆ 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,有較高轉(zhuǎn)矩慣量比。
◆ 調(diào)速范圍寬,控制靈活,易于實(shí)現(xiàn)各種再生制動(dòng)能力。
◆ 并具頻繁啟動(dòng)(1000次/小時(shí)),正向反向運(yùn)轉(zhuǎn)的特殊場(chǎng)合使用。
◆ 且啟動(dòng)電流小,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,低速時(shí)更為突出。
◆ 電機(jī)的繞組電流方向?yàn)閱畏较?,電力控制電路?jiǎn)單,具有較高的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。
◆ 可通過(guò)機(jī)和電的統(tǒng)一協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)滿足各種特殊使用要求。
三 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的應(yīng)用
近年來(lái)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展取得了明顯的進(jìn)步,已成功地應(yīng)用于電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)、通用工業(yè)、家用電器和紡織機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域,功率范圍從10W~5MW,最大速度高達(dá)100000 r/min。
1.開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)電動(dòng)車應(yīng)用
開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)最初的應(yīng)用領(lǐng)域就是電動(dòng)車。目前電動(dòng)汽車和電動(dòng)自行車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要有永磁無(wú)刷及永磁有刷兩種,然而采用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)高能量密度和系統(tǒng)效率為關(guān)鍵指標(biāo)時(shí),開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)變?yōu)槭走x對(duì)象。SRD開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊牢固,適合于高速運(yùn)行,并且驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、成本低、性能可靠,在寬廣的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)效率都較高,且可以方便地實(shí)現(xiàn)四象限控制。這些特點(diǎn)使SRD開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)適合電動(dòng)車輛的各種工況下運(yùn)行,是電動(dòng)車輛中極具有潛力的一種電機(jī)。
2.開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)紡織工業(yè)應(yīng)用
近十年來(lái)我國(guó)紡織機(jī)械行業(yè)的機(jī)電一體化水平有了較明顯的提高,在新型紡織機(jī)械上普遍采用了機(jī)電一體化技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的內(nèi)容包含了先進(jìn)的信息處理和控制技術(shù),即以計(jì)算機(jī)為核心,有PLC、工控機(jī)、單片機(jī)等組成的控制系統(tǒng);先進(jìn)的驅(qū)動(dòng)技術(shù),有變頻調(diào)速,交流伺服,步進(jìn)電機(jī)等;檢測(cè)傳感技術(shù)和執(zhí)行機(jī)構(gòu);精密機(jī)械技術(shù)等。棉紡織設(shè)備是較有代表性的機(jī)電一體化產(chǎn)品。其中,無(wú)梭織機(jī)的主傳動(dòng)技術(shù)也有了新的突破:采用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)作為無(wú)梭織機(jī)的主傳動(dòng)帶來(lái)許多好處,減少傳動(dòng)齒輪,不用皮帶和皮帶盤,不用電磁離合器和剎車盤,不用尋緯電機(jī),節(jié)能10%等優(yōu)點(diǎn),國(guó)內(nèi)已有開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的產(chǎn)品,目前還在與無(wú)梭織機(jī)主機(jī)廠合作,共同開(kāi)發(fā)應(yīng)用技術(shù),希望能盡快取得成功,填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。
3.開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)焦炭工業(yè)應(yīng)用
開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)因其啟動(dòng)力矩大、啟動(dòng)電流小,可以頻繁重載啟動(dòng),無(wú)需其他的電源變壓器,節(jié)能,維護(hù)簡(jiǎn)單,特別適用于礦井輸送機(jī)、電牽引采煤機(jī)及中小型絞車等。
我國(guó)研制成功110kW的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)用于矸石山絞車、132kW的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)用于帶式輸送機(jī)拖動(dòng),良好的啟動(dòng)和調(diào)速性能受到工人們的歡迎。我國(guó)還將開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)用于電牽引采煤機(jī)牽引,運(yùn)行試驗(yàn)表明新型采煤機(jī)性能良好。此外還成功地將開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)用于電機(jī)車,提高了電機(jī)車運(yùn)行的可靠性和效率。
4.開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在家電行業(yè)的應(yīng)用
隨著人們生活水平的提高,洗衣機(jī)已逐漸深入千家萬(wàn)戶,洗衣機(jī)也經(jīng)歷了手動(dòng)機(jī)械洗衣機(jī)、半自動(dòng)洗衣機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的發(fā)展過(guò)程,并不斷智能化。洗衣機(jī)電機(jī)也由簡(jiǎn)單的有級(jí)調(diào)速電機(jī)發(fā)展為無(wú)級(jí)調(diào)速電機(jī)。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)由于低成本、高性能、智能化已開(kāi)始應(yīng)用于洗衣機(jī),在美國(guó)高檔洗衣機(jī)中已小批量采用,優(yōu)點(diǎn)顯著:很低的洗滌速度。良好的衣物分布性。滾筒平衡性好??焖侔踩C(jī)。軟啟動(dòng)。電流限幅。最大速度高,低速轉(zhuǎn)矩大。機(jī)械特性易調(diào)整。對(duì)水溫、水流等易于智能控制。
四 結(jié)束語(yǔ)
開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)集交流調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固可靠和直流調(diào)速系統(tǒng)可控性好的優(yōu)點(diǎn)于一身,且還具有價(jià)格低、適應(yīng)力強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn),表現(xiàn)出良好的運(yùn)行性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo),顯示出廣闊的應(yīng)用前景。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)已成為極具潛力的新一代無(wú)極調(diào)速系統(tǒng),應(yīng)用將日益廣泛。
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