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開關(guān)磁阻調(diào)速電機驅(qū)動系統(tǒng)

發(fā)布時間:2021-05-19 閱讀量:4550

  開關(guān)磁阻調(diào)速電機系統(tǒng)(簡稱SRD)是一種新型的機電一體化無級調(diào)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(diào)速系統(tǒng)電機簡單堅固、無刷、無整流子和直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速性能好的優(yōu)點。開關(guān)磁阻調(diào)速電機系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景,可以在各行各業(yè)應(yīng)用,如電動車傳動節(jié)能型風(fēng)機和水泵的變速傳動、節(jié)能裝備、礦山設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電機及新能源發(fā)電、飛行器、航天器、船舶、機器人驅(qū)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(nóng)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(yīng)用前景。

  開關(guān)磁阻調(diào)速電動機系統(tǒng)因其電機結(jié)構(gòu)堅固耐用、制造成本低、維護方便,系統(tǒng)調(diào)控性能好,四象限控制靈活,運行效率高;轉(zhuǎn)子是疊片結(jié)構(gòu),無線圈繞組和永磁材料,對高溫、高轉(zhuǎn)速等惡劣環(huán)境適應(yīng)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(guān)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(yīng)用前景。

一、主要技術(shù)特點

開關(guān)磁阻調(diào)速電機由開關(guān)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(diào)速系統(tǒng)比較,具有以下優(yōu)點:

1、電機結(jié)構(gòu)堅固、制造成本低電機結(jié)構(gòu)比直流電機、同步電機、感應(yīng)電機都堅固,轉(zhuǎn)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(yīng)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(diào)速系統(tǒng)高的效率,而且在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)也能保持高效率運行。

幾種調(diào)速電動機比較


開關(guān)磁阻調(diào)速電動機

滑差調(diào)速電動機

直流調(diào)速電動機

異步電動機變頻調(diào)速

 

100%額定轉(zhuǎn)速100%額定轉(zhuǎn)矩

90 %

75 %

76 %

87 %

 

50%額定轉(zhuǎn)速100%額定轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu),適合在高粉塵、高速、易燃易爆等惡劣環(huán)境下運行。

二、應(yīng)用情況與效益分析

開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)其綜合性能指標(biāo)遠(yuǎn)高于一般的調(diào)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(guān)磁阻調(diào)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)88V96V,容量330安時;

2. 調(diào)速系統(tǒng)小時制電流224A

3. 兩臺三相開關(guān)磁阻電動機,其額定功率為2 X 7.5KW ,額定轉(zhuǎn)速為1110r/min,調(diào)速范圍200 r/min2220 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(guān)磁阻調(diào)速電動機并聯(lián)拖動系統(tǒng)控制器。其功率變換器主開關(guān)采用IGBTVDMOSFET

6. 經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo):

(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(guān)磁阻電動機結(jié)構(gòu)堅固耐用,電機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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。