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开关磁阻电动机优缺点

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开关磁阻电动机优缺点

发布日期:2015-03-27 00:00 来源:http://ucretsizmp3.com 点击:

  开关磁阻电动机传动系统综合了感应电动机传动系统和直流电动汽车电机传动系统的优点,是这些传动系统的有力竞争者,其主要优点如下:

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。

开关磁阻电机驱动系统SRD系统的主要缺点是:

1、有转矩脉动。从工作原理可知,S开关磁阻电动机转子上产生的转矩是由一些列脉冲转矩叠加而成的,由于双凸极结构和磁路饱和非线性的影响,合成转矩不是一个恒定转矩,而有一定的谐波分量,这影响了SR电动机低速运行性能。

2、SR电动机传动系统的噪声与震动比一般电动机大。

3、SR电动机的出线头较多,如三相SR 电动机至少有四根出线头,四相SR电动机至少有五根出线头,而且还有位置检测器出线端。

上述缺点通过对电动汽车电机进行精心设计,采取适当措施,并从控制角度考虑采用合理策略可以得到改进。

7家电原理

由SRD的结构、原理及特点介绍可见其有着极其广泛的应用领域,现仅就SRD在家用电器领域的应用作简单介绍如下[2] 。

当今世界家用电器的发展趋势可归结为两句话:“黑色家电数字化,白色家电调速化。” “白色家电”是指空调、冰箱、洗衣机等,其共同特点是都用电动机作动力。老一代的白色家电一般均采用不调速的电动机。这对于进一步提高其功能和档次已成为障碍,这类家用电器技术进步的总趋势是采用具有现代调速系统的电动机来取代不调速的电动机。这里最具资格的当数无刷直流电动机调速系统和开关磁阻调速电动机系统。而在某些性能及性价比方面,开关磁阻调速电动机系统占有一定的优势。

洗衣机应用


现今,世界上使用面广、为广大用户所接受的洗衣机主要有两大类:一类是波轮式全自动洗衣机;另一类是滚筒式全自动洗衣机。

这两类洗衣机对电动机有着共同的性能要求:洗涤时要电动机低转速转动,且能频繁地正反转;脱水时要电机能高速旋转。

长期以来,这两类洗衣机基本上都采用了一种变极双速单相感应电动机而勉强达到使用要求,但缺点是很明显的:

● 调速性能差,在洗涤时只有一种转速难以适应各种织物对洗涤转速的要求,而所谓的“强洗”、“弱洗”、“轻柔洗”等洗涤程序的变化仅仅是靠改变正反转的持续时间而已。而且为了照顾洗涤时对转速的要求,往往使得脱水时的转速偏低,一般仅为400转/分钟至600转/分钟。

● 单相变极双速感应电动机的效率很低,一般均为30%以下。而其起动电流竟是额定电流的7~8倍以上,这会对电网造成冲击。

如果用开关磁阻调速电动机来取代单相变极双速感应电动机则可以取得十分满意的效果。

南京瑞鹏科技有限公司成功开发了用于5kg滚筒洗衣机的SRD专用系统,取得了令人振奋的效果。

系统的“标准洗”,滚筒的转速为57转/分钟;而“轻柔洗”、“丝绒洗”滚筒转速则为25转/分钟。真正做到高档织物不损伤。“脱水”时滚筒转速可在400转/分钟至1200转/分钟之间任意设定选取。

系统还为洗衣机的各种动作设计了专用程序。如为正转、反转洗涤设计了特定的起动、加速、减速程序,可有效的提高衣物的洗净率。为漂洗和脱水分别设计了特定的起动、均布升速程序,有效避免在脱水时由于衣物在滚筒上分布不均而造成的振动和噪声;而对于根本不可能均匀分布的洗涤物,则可智能地为其选择较低的脱水转速。

经测试比较,同样的衣物,同样一个“标准洗”,本系统的用电量仅为普通滚筒洗衣机(双速感应电动机为动力)的44%;其耗电、耗水、洗净度、脱水率、噪声等一系列指标都达到了欧洲A类洗衣机的标准。

家电中应用


空调、电冰箱的核心部件是压缩机,可是如今进入千家万户的普通空调、电冰箱的压缩机大都是由单相异步电动机来驱动的。它的缺点表现为:一、由于他们采用简单的通断式来进行控温,这样将带来许多毛病,如系统效率低、功率因素低、温度起伏大、因起动电流大而对电网产生冲击等。二、如今出现了“变频空调”新产品,它采用异步电动机变频调速系统来取代单相异步电动机。相比较而言,变频空调具有制冷速度快、环境舒适度好、对电网无冲击、运行噪声小、效率高和节能等一系列优点,是空调升级换代的革命性措施。但变频调速系统在运行中、低速时,机械特性通常变差,系统效率和功率因素下降明显。而变频空调系统压缩机的电动机恰恰绝大多数时间在中、低转速状态下运行,只是刚开始时是高速运转。因此,这给变频空调系统的节能优越性大大的打了个折扣。

而开关磁阻调速电动机系统除了具有变频调速系统的一系列优点外,它具有比变频调速系统更高的电能 — 机械能转换效率,特别是在中、低转速运行时,这一优势就更加明显。这一点在此就不再赘述。



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