吴坤
[转载]开关磁阻电机
2024-2-1 13:18
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1.系统效率高、节能效果好:在宽广的调速和功率范围内,开关磁阻电机整体比异步电动机变频调速系统效率高,在低速或轻载工作的状态下效率能够高10% 以上;与齿轮电机减速、二级皮带轮减速、电磁调速等系统相比,开关磁阻调速电机节电效果更明显。

2.起动转矩大,起动电流小:开关磁阻电机系统从电源侧吸收较少的电流,在电动机侧可得到较大的起动转矩,起动转矩达额定转矩的200% 时、起动电流仅为额定电流的30%,比之交流电动机的300% 电流获得100% 的转矩的性能,优势非常明显,特别适合于那些需要重载起动、负载变化明显、频繁起停的场合。

3.调速范围广,低速下可长期运行。由于开关磁阻电机效率高,在低速下的温升程度比额定工况时要低,不存在变频调速低速运行下电动机发热问题。此外,开关磁阻电机最高转速不会像交流电动机那样受极数的限制,可以灵活地设定最高转速。

4.电机可频繁起停,频繁正、反转:开关磁阻电机四象限运行控制灵活,在有制动单元及制动功率满足要求的情况下,起停及正反转切换可达每小时几百次以上。

5.缺相与过负载时仍可工作:出现电源缺相、电动机或控制器任一相出现故障时,开关磁阻调速电机输出功率减小,但仍然可以运行,当系统超过额定负载120% 以上时,转速只会下降,而不会烧毁电动机和控制器。

6.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, 变频器的主电路上下桥臂直接串联,存在由于干扰或导通错误导致母线直接短路的可能性。

目前的电机都是优缺点并存,任何一种电机都无法取代其它所有类型的电机,开关磁阻电机也具有以下缺点:

1.转矩脉动:开关磁阻电机工作在脉冲供电方式中,瞬时转矩脉动大,转速很低时,步进状态明显,而且由于其本身的非线性,导致转矩控制困难。尽管目前研究SRD直接转矩控制技术等文章较多,但仍难以实现转矩的精确控制,在伺服等精密控制场合,SRD与其它类型电机相比不具有优势。

2.噪声:开关磁阻电机相绕组轮流导通,径向力导致定子变形,换相时更明显,电机噪声大,减小振动和噪声是重要的研究课题,很多科研人员正在从电磁参数设计和调速方法以及电机结构几方面进行研究加以改进,但现在与其它电机相比,仍然噪声偏大。

3.位置检测器:位置检测器使得结构简单的开关磁阻电机变得逊色,降低了系统可靠性,因此探索实用的无位置检测器的检测方案是十分有必要的。目前国内外研究较多的是用定子绕组的瞬态电感信息来实现无位置检测器方案,但距实际应用还待进一步深入研究。

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