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开关磁阻调速电动机

    开关磁阻电动机调速系统:是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后发展起来的最新一代无级调速系统,是集现代微电子技术、数字技术、电力电子技术、红外光电技术及现代电磁理论、设计和制作技术为一体的光、机、电一体化高新技术。它具有调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点。

    英、美等经济发达国家对开关磁阻电动机调速系统的研究起步较早,并已取得显著效果,产品功率等级从数w直到数百kw,广泛应用于家用电器、航空、航天、电子、机械及电动车辆等领域。

特点:

1、系统效率高

    开关磁阻电机调速系统在其宽广的调速范围内,整体效率比变频调速高出至少10%, 比其它调速系统高出更多,在低转速及非额定负载下高效率则更加明显。

2.调速范围宽,低速下可长期运转

      开关磁阻电机调速系统在0-3000转/分的转速范围内均可带负荷长期运转,电机及控制器的温升均低于工作在额定负载时的温升。

      实际测试表明,变频器在25频率下运行约15分钟后,电动机的温度为71℃,停机后温度上升为77℃。环境温度为30℃。变频器一般都要求不得在低于20Hz的频率下长期运行。

3.无过冲起动电流

   开关磁阻电机调速系统具有软启动特性,电机起动过程绝无普通交流电机起动电流大于额定电流5~7倍的现象,而是起动电流平滑增加至所需的电流。设定的电机启动时间越长,启动电流越小。

4.高起动转矩,低起动电流

   开关磁阻电动机调速系统起动转矩达到额定转矩的150%时,起动电流仅为额定电流的30%。

5.可频繁起停,及正反转切换

   开关磁阻电机可频繁启动和停止,频繁正反转切换。在有制动单元及制动功率满足时间要求的情况下,起停及正反转切换可达每小时 一千次以上。

6.缺相仍可工作,不烧控制器和电机

   开关磁阻电机动电机输入即使缺相,仍可欠功率运行,不会烧毁电机和控制器。

7. 过载能力强

   开关磁阻电动机过载能力强,当负载短时

   远大于额定负载时,转速会下降,保持最

  大输出功率,不会出现过流现象。当负载恢

  复正常时,转速恢复到设定转速。

8.功率器件控制错误不会引起短路

   开关磁阻电机调速系统的上下桥臂功率器件和电机的绕组串联,不存在发生功率器件控制错误导致短路而烧毁的现象。

9.开关磁阻电动机的可靠性很高

    由于开关磁阻电机的转子无绕组和鼠笼条,机械强度和可靠性均高于其它类电机。

10. 功率因数高

    普通交流电机空载时功率因数为0.2~0.4,满载时为0.86~0.89;而开关磁阻电动机调速系统的功率因数空载时可达0.995,满载时可达0.98。

优点:

1、开关磁阻电动机有较大的电动机利用系数,可以是感应电动机利用系数的1.2~1.4倍。

2、电动机的结构简单,转子上没有任何形式的绕组;定子上只有简单的集中绕组,端部较短,没有相间跨接线。因此,具有制造工序少、成本低、工作可靠、维修量小等特点。

 3、开关磁阻电动机的转矩与电流极性无关,只需要单向的电流激励,理想上公率变换电路中每相可以只用一个开关元件,且与电动机绕组串联,不会像PWM逆变器电源那样,存在两个开关元件直通的危险。所以,开关磁阻电动机驱动系统SED线路简单,可靠性高,成本低于PWM交流调速系统。

4、开关磁阻电动机转子的结构形式对转速限制小,可制成高转速电动机,而且转子的转动惯量小,在电流每次换相时又可以随时改变相匝转矩的大小和方向,因而系统有良好的动态响应。

5、SRD系统可以通过对电流的导通、断开和对幅值的控制,得到满足不同负载要求的机械特性,易于实现系统的软启动和四象限运行等功能,控制灵活。又由于SRD系统是自同步系统运行,不会像变频供电的感应电动机那样在低频时出现不稳定和振荡问题。

6、由于SR开关磁阻电动机采用了独特的结构和设计方法以及相应的控制技巧,其单位处理可以与感应电动机相媲美,甚至还略占优势。SRD系统的效率和功率密度在宽广的速度和负载范围内都可以维持在教导水平。