Predavanje o motoru: Preklopljeni reluktantni motor

1 Uvod

 

Pogonski sistem komutacionog reluktantnog motora (srd) sastoji se od četiri dela: komutacionog reluktantnog motora (srm ili sr motor), pretvarača snage, kontrolera i detektora. Razvio se brzi razvoj novog tipa pogonskog sistema za kontrolu brzine. Preklopljeni reluktantni motor je dvostruko istaknuti reluktantni motor, koji koristi princip minimalne reluktancije za generiranje reluktantnog momenta. Zbog svoje izuzetno jednostavne i čvrste strukture, širokog raspona regulacije brzine, odličnih performansi regulacije brzine i relativno velike brzine u cijelom rasponu regulacije brzine. Visoka efikasnost i visoka pouzdanost sistema čine ga jakim konkurentom sistemu kontrole brzine motora na naizmeničnu struju, sistemu kontrole brzine DC motora i sistemu kontrole brzine DC motora bez četkica. Preklopni reluktantni motori su naširoko ili počeli da se koriste u različitim poljima kao što su pogoni električnih vozila, kućanski aparati, opšta industrija, vazduhoplovna industrija i servo sistemi, pokrivajući različite pogonske sisteme velikih i malih brzina sa rasponom snage od 10w do 5mw, pokazujući ogroman tržišni potencijal.

 

2 Struktura i karakteristike performansi

 

 

2.1 Motor ima jednostavnu strukturu, nisku cijenu i pogodan je za velike brzine

Struktura komutacijskog reluktantnog motora je jednostavnija od strukture asinhronog motora s vjeveričastim kavezom koji se općenito smatra najjednostavnijim. Zavojnica statora je koncentrirani namotaj, koji se lako ugrađuje, kraj je kratak i čvrst, a rad je pouzdan. Vibraciono okruženje; rotor je napravljen samo od silikonskih čeličnih limova, tako da neće biti problema kao što su loše livenje kaveznog kaveza i polomljene šipke u upotrebi tokom procesa proizvodnje asinhronih motora sa veveričnom kavezom. Rotor ima izuzetno veliku mehaničku čvrstoću i može raditi pri ekstremno velikim brzinama. do 100.000 okretaja u minuti.

 

2.2 Jednostavan i pouzdan strujni krug

Smjer obrtnog momenta motora nema nikakve veze sa smjerom struje namotaja, odnosno potrebna je samo struja namota u jednom smjeru, fazni namoti su spojeni između dvije strujne cijevi glavnog kola, a bit će nema kvara kratkog spoja na kraku mosta. , Sistem ima jaku toleranciju na greške i visoku pouzdanost, a može se primijeniti u posebnim prilikama kao što je svemir.

2.3 Veliki startni moment, niska startna struja

Proizvodi mnogih kompanija mogu postići sljedeće performanse: kada je startna struja 15% nazivne struje, startni moment je 100% nazivnog momenta; kada je startna struja 30% nazivne vrijednosti, startni moment može doseći 150% nazivne vrijednosti. %. U poređenju sa karakteristikama pokretanja drugih sistema kontrole brzine, kao što je DC motor sa 100% startne struje, dobija se 100% obrtnog momenta; asinhroni motor sa vjevericama sa 300% startne struje, postići 100% obrtnog momenta. Može se vidjeti da komutirani reluktantni motor ima performanse mekog starta, strujni utjecaj je mali tokom procesa pokretanja, a zagrijavanje motora i regulatora je manje nego kod kontinuiranog nazivnog rada, tako da je posebno pogodan za česte start-stop i operacije prebacivanja naprijed-nazad, kao što su portalne blanje, glodalice, reverzibilne valjaonice u metalurškoj industriji, leteće pile, leteće makaze, itd.

 

2.4 Širok raspon regulacije brzine i visoka efikasnost

Radna efikasnost je čak 92% pri nazivnoj brzini i nazivnom opterećenju, a ukupna efikasnost se održava na čak 80% u svim rasponima brzina.

2.5 Postoji mnogo parametara koji se mogu kontrolisati i dobre performanse regulacije brzine

Postoje najmanje četiri glavna radna parametra i uobičajene metode za kontrolu komutiranih reluktantnih motora: ugao uključivanja faze, relevantni prekidni ugao, amplituda fazne struje i napon faznog namotaja. Postoji mnogo parametara koji se mogu kontrolisati, što znači da je kontrola fleksibilna i praktična. Različite metode upravljanja i vrijednosti parametara mogu se koristiti u skladu s radnim zahtjevima motora i uvjetima motora kako bi on radio u najboljem stanju, a također može postići različite funkcije i specifične karakteristične krivulje, kao što je izrada motor ima potpuno istu sposobnost rada u četiri kvadranta (naprijed, unazad, motor i kočenje), sa visokim početnim momentom i krivuljama nosivosti za serijske motore.

2.6 Može ispuniti različite posebne zahtjeve kroz jedinstven i koordiniran dizajn mašina i električne energije

 

3 Tipične primjene

 

Vrhunska struktura i performanse preklopnog reluktantnog motora čine njegovo polje primjene vrlo širokim. Analizirane su sljedeće tri tipične aplikacije.

 

3.1 Portalna renda

Portalna blanjalica je glavna radna mašina u mašinskoj industriji. Metoda rada blanjalice je da radni sto pokreće radni komad na povratno kretanje. Kada se kreće naprijed, rende pričvršćena na ram planira radni predmet, a kada se kreće unazad, blanja podiže radni predmet. Od tada se radni sto vraća sa praznom linijom. Funkcija glavnog pogonskog sistema blanjalice je da pokreće povratno kretanje radnog stola. Očigledno, njegove performanse su direktno povezane sa kvalitetom obrade i efikasnošću proizvodnje blanje. Prema tome, pogonski sistem mora imati sljedeća glavna svojstva.

 

3.1.1 Glavne karakteristike

(1) Pogodan je za često pokretanje, kočenje i rotaciju naprijed i nazad, ne manje od 10 puta u minuti, a proces pokretanja i kočenja je gladak i brz.

 

(2) Stopa statičke razlike mora biti visoka. Dinamički pad brzine od praznog hoda do iznenadnog opterećenja noža nije veći od 3%, a sposobnost kratkotrajnog preopterećenja je jaka.

 

(3) Opseg regulacije brzine je širok, što je pogodno za potrebe rendisanja male brzine, srednje brzine i vožnje unatrag velikom brzinom.

(4) Radna stabilnost je dobra, a povratna pozicija povratne vožnje je tačna.

Trenutno, glavni pogonski sistem domaće rendisalice ima uglavnom oblik DC jedinice i oblik asinhronog motora-elektromagnetnog kvačila. Veliki broj blanjalica koje uglavnom pokreću DC jedinice je u ozbiljnom zastarenju, motor je jako istrošen, varnice na četkama su velike pri velikoj brzini i velikom opterećenju, kvarovi su česti, a opterećenje održavanja je veliko, što direktno utiče na normalnu proizvodnju. . Osim toga, ovaj sistem neminovno ima i nedostatke velike opreme, velike potrošnje energije i velike buke. Asinhroni motor-elektromagnetni sistem kvačila oslanja se na elektromagnetno kvačilo za realizaciju smjera naprijed i nazad, habanje kvačila je ozbiljno, radna stabilnost nije dobra i nezgodno je podešavati brzinu, pa se koristi samo za lake blanjalice .

3.1.2 Problemi s asinhronim motorima

Ako se koristi sistem za regulaciju brzine indukcionog motora s promjenjivom frekvencijom, postoje sljedeći problemi:

(1) Izlazne karakteristike su meke, tako da portalna rendisaljka ne može nositi dovoljno opterećenja pri maloj brzini.

(2) Statička razlika je velika, kvalitet obrade je nizak, obrađeni radni komad ima šare, pa čak i prestaje kada se nož pojede.

(3) Moment pokretanja i kočenja je mali, startovanje i kočenje su spori, a ofsajd parkiranja je prevelik.

(4) Motor se zagrijava.

Karakteristike preklopnog reluktantnog motora su posebno pogodne za često pokretanje, kočenje i komutaciju. Startna struja tokom procesa komutacije je mala, a momenti pokretanja i kočenja su podesivi, čime se osigurava da je brzina u skladu sa zahtjevima procesa u različitim rasponima brzina. ispunjava. Preklopni reluktantni motor također ima visok faktor snage. Bilo da se radi o velikoj ili maloj brzini, bez opterećenja ili punom opterećenju, njegov faktor snage je blizu 1, što je bolje od drugih transmisionih sistema koji se trenutno koriste u portalnim planerima.

 

3.2 Mašina za pranje veša

Sa razvojem privrede i stalnim poboljšanjem kvaliteta života ljudi raste i potražnja za ekološki prihvatljivim i inteligentnim mašinama za pranje veša. Kao glavna snaga mašine za pranje veša, performanse motora moraju se kontinuirano poboljšavati. Trenutno postoje dvije vrste popularnih mašina za pranje rublja na domaćem tržištu: pulsator i bubanj. Bez obzira na vrstu mašine za pranje veša, osnovni princip je da motor pokreće pulsator ili bubanj da se okreće, čime se stvara protok vode, a zatim se protok vode i sila koju stvaraju pulsator i bubanj koriste za pranje veša. . Performanse motora u velikoj meri određuju rad mašine za pranje veša. Stanje, odnosno, određuje kvalitet pranja i sušenja, kao i veličinu buke i vibracija.

Trenutno, motori koji se koriste u perilici za pranje pulsatora su uglavnom jednofazni indukcijski motori, a nekoliko koristi motore za pretvaranje frekvencije i DC motore bez četkica. Mašina za pranje doboša uglavnom je bazirana na serijskom motoru, uz motor s promjenjivom frekvencijom, DC motor bez četkica, motor s komutiranim reluktantnim motorom.

Nedostaci upotrebe jednofaznog asinhronog motora su vrlo očigledni, i to:

(1) ne može podesiti brzinu

Prilikom pranja postoji samo jedna brzina rotacije i teško je prilagoditi se zahtjevima raznih tkanina na brzinu rotacije pranja. Takozvano "jako pranje", "slabo pranje", "nježno pranje" i drugi postupci pranja mijenjaju se samo tako da se promijeni samo trajanje rotacije naprijed i nazad, te da bi se vodilo računa o zahtjevima brzine rotacije tokom pranja, brzina rotacije tokom dehidracije je često niska, uglavnom samo 400 o/min do 600 o/min.

 

(2) Efikasnost je veoma niska

Efikasnost je uglavnom ispod 30%, a početna struja je vrlo velika, koja može dostići 7 do 8 puta veću od nazivne struje. Teško je prilagoditi se čestim uvjetima pranja naprijed i nazad.

Serijski motor je DC motor, koji ima prednosti velikog startnog momenta, visoke efikasnosti, pogodne regulacije brzine i dobrih dinamičkih performansi. Međutim, nedostatak serijskog motora je što je struktura složena, struja rotora mora biti mehanički komutirana kroz komutator i četkicu, a trenje klizanja između komutatora i četke je sklono mehaničkom habanju, buci, iskri i elektromagnetne smetnje. To smanjuje pouzdanost motora i skraćuje njegov vijek trajanja.

Karakteristike preklopnog reluktantnog motora omogućavaju postizanje dobrih rezultata kada se primjenjuje na mašine za pranje rublja. Sistem kontrole brzine motora reluktantnog prekidača ima širok raspon kontrole brzine, što može učiniti "pranje" i

Sve centrifuge rade optimalnom brzinom za istinsko standardno pranje, ekspresno pranje, nježno pranje, pranje od somota, pa čak i pranje s promjenjivom brzinom. Također možete odabrati brzinu rotacije po želji tokom dehidracije. Također možete povećati brzinu prema nekim postavljenim programima, kako bi odjeća izbjegla vibracije i buku uzrokovane neravnomjernom raspodjelom tokom procesa centrifugiranja. Odlične performanse pokretanja komutacionog reluktantnog motora mogu eliminisati uticaj česte struje pokretanja motora naprijed i nazad na električnu mrežu tokom procesa pranja, čineći pranje i komutaciju glatkim i bešumnim. Visoka efikasnost sistema za regulaciju brzine motora s komutiranim reluktantnim motorom u cijelom rasponu regulacije brzine može uvelike smanjiti potrošnju energije mašine za pranje rublja.

DC motor bez četkica je zaista jaka konkurencija komutiranom reluktantnom motoru, ali prednosti komutiranih reluktantnih motora su niska cijena, robusnost, bez demagnetizacije i odlične startne performanse.

 

3.3 Električna vozila

Od 1980-ih, zbog sve veće pažnje ljudi na ekološka i energetska pitanja, električna vozila su postala idealno prijevozno sredstvo zbog svojih prednosti nulte emisije, niske razine buke, širokih izvora energije i visokog korištenja energije. Električna vozila imaju sljedeće zahtjeve za sistem motornog pogona: visoka efikasnost u cijelom radnom području, velika gustina snage i gustina obrtnog momenta, širok raspon radnih brzina, a sistem je vodootporan, otporan na udarce i udarce. Trenutno, glavni motorni pogonski sistemi za električna vozila uključuju indukcione motore, DC motore bez četkica i komutirane reluktantne motore.

 

Sistem kontrole brzine motora s komutiranim reluktantnim motorom ima niz karakteristika u performansama i strukturi, što ga čini vrlo pogodnim za električna vozila. Ima sljedeće prednosti u oblasti električnih vozila:

(1) Motor ima jednostavnu strukturu i pogodan je za velike brzine. Većina gubitaka motora koncentrirana je na stator, koji se lako hladi i može se lako pretvoriti u vodo hlađenu konstrukciju otpornu na eksploziju, koja u osnovi ne zahtijeva nikakvo održavanje.

(2) Visoka efikasnost se može održati u širokom rasponu snage i brzine, što je teško postići drugim pogonskim sistemima. Ova funkcija je vrlo korisna za poboljšanje toka vožnje električnih vozila.

(3) Lako je realizirati četiri kvadranta rada, ostvariti povratnu informaciju o regeneraciji energije i održati snažnu sposobnost kočenja u području rada velike brzine.

(4) Startna struja motora je mala, nema uticaja na bateriju, a početni moment je veliki, što je pogodno za pokretanje sa velikim opterećenjem.

(5) I motor i pretvarač snage su vrlo čvrsti i pouzdani, pogodni za razne oštre i visoke temperature okruženja i imaju dobru prilagodljivost.

S obzirom na gore navedene prednosti, postoje mnoge praktične primjene komutiranih reluktantnih motora u električnim vozilima, električnim autobusima i električnim biciklima u zemlji i inostranstvu].

 

4 Zaključak

 

Budući da komutirani reluktantni motor ima prednosti jednostavne strukture, male startne struje, širokog raspona regulacije brzine i dobre kontrole, ima velike prednosti u primjeni i široku perspektivu primjene u poljima portalnih blanjalica, mašina za pranje rublja i električnih vozila. Postoje mnoge praktične primjene u gore navedenim oblastima. Iako postoji određeni stepen primjene u Kini, ona je još uvijek u povojima i njen potencijal još nije ostvaren. Vjeruje se da će njegova primjena u navedenim oblastima postajati sve obimnija.


Vrijeme objave: Jul-18-2022