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開關磁阻電機的發展及優點

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開關磁阻電機的發展及優點

發布日期:2015-10-08 00:00 來源:http://www.vequoi.com 點擊:

  開關磁阻電機是80年代初隨著電力電子、微電腦和控制技術的迅猛發展而發展起來的一種新型調速驅動系統,具有結構簡單、運行可靠及效率高等突出特點,成為交流電機調速系統、直流電機調速系統和無刷直流電機調速系統的強有力的競爭者,引起各國學者和企業界的廣泛關注??鐕姍C公司Emerson電氣公司還將開關磁阻電機視為其下世紀調速驅動系統的新的技術、經濟增長點。目前開關磁阻電機已廣泛或開始應用于工業、航空業和家用電器等各個領域?!?/span>

開關磁阻電機.jpg

 

  開關磁阻電機的優點:

  1.電動機結構簡單、成本低、可用于高速運轉。磁阻電機的結構比鼠籠式感應電動機還要簡單。其突出的優點是轉子上沒有任何形式的繞組,因此不會有鼠籠感應電機制造過程中鑄造不良和使用過程中的斷條等問題。其轉子機械強度極高,可以用于超高速運轉(如每分鐘上萬轉)。在定子方面,它只有幾個集中繞組,因此制造簡便、絕緣結構簡單?! ?/span>

  2.功率電路簡單可靠。因為電動機轉矩方向與繞組電流方向無關,即只需單方相繞組電流,故功率電路可以做到每相一個功率開關。對比異步電動機繞組需流過雙向電流,向其供電的PWM變頻器功率電路每相需兩個功率器件。因此,開關磁阻電動機調速系統較PWM變頻器功率電路中所需的功率元件少,電路結構簡單。另外,PWM變頻器功率電路中每橋臂兩個功率開關管直接跨在直流電源側,易發生直通短路燒毀功率器件。而開關磁阻電動機調速系統中每個功率開關器件均直接與電動機繞組相串聯,根本上避免了直通短路現象。因此開關磁阻調速電動機調速系統中功率電路的保護電路可以簡化,即降低了成本,又有較高的工作可靠性?! ?/span>

  3.系統可靠性高。從電動機的電磁結構上看,各項繞組和磁路相互獨立,各自在一定軸角范圍內產生電磁轉矩。而不像在一般電動機中必須在各相繞組和磁路共同作用下產生一個旋轉磁場,電動機才能正常運轉。從控制結構上看,各相電路各自給一相繞組供電,一般也是相互獨立工作。由此可知,當電動機一相繞組或控制器一相電路發生故障時,只需停止該相工作,電動機除總輸出功率能力有所減小外,并無其他妨礙?! ?/span>

  4.起動轉矩大,起動電流低??刂破鲝碾娫磦任蛰^少的電流,在電機側得到較大的起動轉矩是本系統的一大特點。典型產品的數據是:起動電流為額定電流的15%時,獲得起動轉矩為100%的額定轉矩;起動電流為額定電流的30%時,起動轉矩可達其額定轉矩的250%。而其他調速系統的起動特性與之相比,如直流電機為100%的電流,鼠籠感應電動機為300%的電流,獲得100%的轉矩。起動電流小而轉矩大的優點還可以延伸到低速運行段,因此本系統十分合適那些需要重載起動和較長時間低速重載運行的機械?! ?/span>

  5.適用于頻繁起停及正反向轉換運行。本系統具有的高起動轉矩、低起動電流的特點,使之在起動過程中電流沖擊小,電動機和控制器發熱較連續額定運行時還要小??煽貐刀嗍蛊渲苿舆\行能與電動運行具有同樣優良的轉矩輸出能力和工作特性。二者綜合作用的結果必然使之適用于頻繁起停及正反向轉換運行,次數可達1000次/小時?! ?/span>

  6.可控參數多,調速性能好??刂崎_關磁阻電動機的主要運行參數和常用方法至少有四種:相導通角、相關斷角、相電流幅值、相繞組電壓??煽貐刀?,意味著控制靈活方便??梢愿鶕﹄妱訖C的運行要求和電動機的情況,采取不同控制方法和參數值,即可使之運行于Z佳狀態(如出力Z大、效率Z高等),還可使之實現各種不同的功能的特定曲線。如使電動機具有完全相同的四象限運行能力,并具有Z高起動轉矩和串勵電動機的負載能力曲線。由于磁阻電機速度閉環是必備的,因此系統具有很高的穩速精度,可以很方便的構成無靜差調速系統?! ?/span>

  7.可通過機和電的統一協調設計滿足各種特殊使用要求。

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