同步磁阻電機(jī)的工作原理和優(yōu)點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間:
Jun 30,2022
資訊概要:
同步磁阻電機(jī)是一種新型調(diào)速電機(jī),該調(diào)速系統(tǒng)兼有DC調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),它是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)和無(wú)刷DC電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之后的至新一代無(wú)級(jí)調(diào)速系統(tǒng),它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單牢固,調(diào)速范圍寬,調(diào)速性能優(yōu)良,在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)效率高,系統(tǒng)可靠性高。它主要由同步磁阻電機(jī)、功率變換器、控制器和位置檢測(cè)器組成??刂破靼β兽D(zhuǎn)換器和控制電路,而轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器安裝在電機(jī)的一端。
一、同步磁阻電機(jī)的工作原理
同步磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中使用的同步磁阻電機(jī)是SRD實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的部件,也是SRD區(qū)別于其他電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要標(biāo)志。SRM是一種雙凸極可變磁阻電機(jī)。其定子和轉(zhuǎn)子的凸極由普通硅鋼片疊壓而成。轉(zhuǎn)子中沒(méi)有繞組或永磁體,集中繞組纏繞在定子磁極上,兩個(gè)直徑方向相反的繞組連接在一起,稱為“一相”。SR電機(jī)可以設(shè)計(jì)成各種不同的相,定子和轉(zhuǎn)子磁極有許多不同的組合。相數(shù)多、步距角小有利于減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,主開(kāi)關(guān)器件多,成本高。現(xiàn)在廣泛使用的是四相(8/6)結(jié)構(gòu)和三相(12/8)結(jié)構(gòu)。
二、同步磁阻電機(jī)的優(yōu)勢(shì)
同步磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合了感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和DC電動(dòng)車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),是這些驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的有力競(jìng)爭(zhēng)者。其主要優(yōu)點(diǎn)如下:
1.同步磁阻電機(jī)的電機(jī)利用率很大,可以是感應(yīng)電機(jī)的1.2~1.4倍。
2.電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)子上沒(méi)有任何形式的繞組;定子上只有簡(jiǎn)單的集中繞組,端部較短,沒(méi)有相間跳線。因此具有制造工序少、成本低、工作可靠、維護(hù)量小的特點(diǎn)。
3.同步磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電流極性無(wú)關(guān),只需要單向電流激勵(lì)。理想情況下,常用的速率轉(zhuǎn)換電路中每相只能使用一個(gè)開(kāi)關(guān)元件,并且與電機(jī)繞組串聯(lián),所以不會(huì)像PWM逆變電源那樣有兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件通過(guò)的危險(xiǎn)。因此,同步磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的SED電路比PWM交流調(diào)速系統(tǒng)簡(jiǎn)單,可靠性高,成本低。
4.同步磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式限速小,可以做成高速電機(jī)。而且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,在電流換相時(shí)可以隨時(shí)改變相轉(zhuǎn)力矩的大小和方向,所以系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
5.SRD系統(tǒng)可以通過(guò)開(kāi)啟和關(guān)閉電流以及控制振幅來(lái)獲得滿足不同負(fù)載要求的機(jī)械特性。易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動(dòng)和四象限運(yùn)行,控制靈活。因?yàn)镾RD系統(tǒng)是一個(gè)自同步系統(tǒng),不會(huì)像變頻供電的感應(yīng)電機(jī)那樣出現(xiàn)不穩(wěn)定和低頻振蕩。
6.由于SR同步磁阻電機(jī)采用了獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)方法和相應(yīng)的控制技巧,其單位加工可以與感應(yīng)電機(jī)相媲美,甚至略勝一籌。
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