常州江蘇大學工程技術研究院
Changzhou Engineering and Technology Institute of Jiangsu University
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開關磁阻調速電機系統(tǒng)(簡稱SRD)是一種新型的機電一體化無級調速電機系統(tǒng),由電機本體和控制器兩部分組成,。它兼有交流調速系統(tǒng)電機簡單堅固、無刷,、無整流子和直流調速系統(tǒng)調速性能好的優(yōu)點。開關磁阻調速電機系統(tǒng)具有廣闊的應用前景,,可以在各行各業(yè)應用,,如電動車傳動節(jié)能型風機和水泵的變速傳動、節(jié)能裝備,、礦山設備,、風力發(fā)電機及新能源發(fā)電,、飛行器,、航天器、船舶,、機器人驅動,、數(shù)控機床、電動工具,、電動輪椅,、智能家居、醫(yī)療器械,、電動農具,、家用電器電機變速傳動、吸塵泵,、離心干燥機等高速電氣傳動,,具有良好的應用前景。
開關磁阻調速電動機系統(tǒng)因其電機結構堅固耐用,、制造成本低,、維護方便,系統(tǒng)調控性能好,,四象限控制靈活,,運行效率高;轉子是疊片結構,,無線圈繞組和永磁材料,,對高溫、高轉速等惡劣環(huán)境適應強,具有高可靠性,、高功率密度等特點,;相間磁場耦合弱,相繞組獨立供電,,容錯性強,,所以,自問世以來便引起國際電氣工程界的廣泛關注,。其電機不用永磁材料,,不受稀土資源的制約。其電機定子采用集中式繞組,,線圈嵌裝容易,、牢固。熱耗大部分集中于定子,,電機易于冷卻,。這些特點使得SRD系統(tǒng)具有廣闊的應用前景。
一,、主要技術特點
開關磁阻調速電機由開關磁阻電機和控制器兩部分組成,。同傳統(tǒng)的直流及交流電機調速系統(tǒng)比較,具有以下優(yōu)點:
1,、電機結構堅固,、制造成本低。電機結構比直流電機,、同步電機,、感應電機都堅固,轉子無刷,、無繞組,、無永久磁體,可免維護,。電機成本比直流電機,、同步電機、感應電機都低,,控制器的成本比變頻控制器的成本低10%~15%,。
2、效率高,。不僅在額定輸出狀態(tài)下有比其它電機調速系統(tǒng)高的效率,,而且在寬廣的調速范圍內也能保持高效率運行。
幾種調速電動機比較
開關磁阻調速電動機 | 滑差調速電動機 | 直流調速電動機 | 異步電動機變頻調速 | ||
效 | 100%額定轉速100%額定轉矩 | 90 % | 75 % | 76 % | 87 % |
率
| 50%額定轉速100%額定轉矩 | 80 % | 38 % | 65 % | 65 % |
價格 | 1.2 | 0.8 | 1.0 | 1.5 |
3,、起動力矩大,、起動電流小,。
4、制動性能好,,能實現(xiàn)再生制動,,節(jié)約電能。
5,、適合高速運行,,可靠性高,可免維護,。
6,、具有無刷結構,適合在高粉塵,、高速,、易燃易爆等惡劣環(huán)境下運行。
二,、應用情況與效益分析
開關磁阻電機調速系統(tǒng)其綜合性能指標遠高于一般的調速系統(tǒng),,其性能價格比高,以SR7KW5-5TX/E工礦電機車牽引用雙開關磁阻調速電機并聯(lián)傳動系統(tǒng)為例(5噸隔爆蓄電池型),,它由牽引電動機和控制器組成,。
1. 額定電源電壓DC(直流)88V~96V,容量330安時,;
2. 調速系統(tǒng)小時制電流224A,;
3. 兩臺三相開關磁阻電動機,,其額定功率為2 X 7.5KW ,,額定轉速為1110r/min,調速范圍200 r/min~2220 r/min,,
4. 機車額定牽引力7.056 千牛,,機車額定速度7Km/h;機車最大牽引力12.25千牛,,機車最大速度14 Km/h,,
5. 控制器為雙開關磁阻調速電動機并聯(lián)拖動系統(tǒng)控制器。其功率變換器主開關采用IGBT或VDMOSFET,;
6. 經濟技術指標:
(1) 實現(xiàn)了電機車再生制動控制,,可節(jié)約電能;
(2) 系統(tǒng)效率達83.4 %,;
(3) 開關磁阻電動機結構堅固耐用,,電機轉子上無碳刷、無換向器,、無串激直流電動機整流子故障,,免除了對電機轉子維護的要求,,不易發(fā)生燒電機故障,電機車牽引系統(tǒng)維修量少,。