Systém pohonu spínaného reluktančního motoru (srd) se skládá ze čtyř částí: spínaného reluktančního motoru (motor srm nebo sr), výkonového měniče, ovladače a detektoru. Vyvinul se rychlý vývoj nového typu systému řízení rychlosti. Spínaný reluktanční motor je dvojitý reluktanční motor, který využívá principu minimální reluktance pro generování reluktančního momentu. Díky extrémně jednoduché a robustní konstrukci, širokému rozsahu regulace otáček, vynikajícímu výkonu regulace otáček a relativně vysoké rychlosti v celém rozsahu regulace otáček. Vysoká účinnost a vysoká spolehlivost systému z něj činí silného konkurenta systému řízení rychlosti střídavého motoru, systému řízení rychlosti stejnosměrného motoru a systému řízení rychlosti bezkartáčového stejnosměrného motoru. Spínané reluktanční motory byly široce nebo se začaly používat v různých oblastech, jako jsou pohony elektrických vozidel, domácí spotřebiče, obecný průmysl, letecký průmysl a servosystémy, zahrnující různé vysokorychlostní a nízkorychlostní pohonné systémy s rozsahem výkonu 10 W až 5 mw, ukazující obrovský tržní potenciál.
2.1 Motor má jednoduchou konstrukci, nízkou cenu a je vhodný pro vysokou rychlost
Konstrukce spínaného reluktančního motoru je jednodušší než u indukčního motoru s kotvou nakrátko, který je obecně považován za nejjednodušší. Cívka statoru je koncentrované vinutí, které se snadno zapouští, konec je krátký a pevný a provoz je spolehlivý. Vibrační prostředí; rotor je vyroben pouze z plechů z křemíkové oceli, takže během výrobního procesu indukčních motorů s kotvou nakrátko nebudou žádné problémy, jako je špatné odlévání klece nakrátko a zlomené tyče. Rotor má extrémně vysokou mechanickou pevnost a může pracovat při extrémně vysokých rychlostech. až 100 000 otáček za minutu.
2.2 Jednoduchý a spolehlivý napájecí obvod
Směr točivého momentu motoru nemá nic společného se směrem proudu vinutí, to znamená, že je vyžadován pouze proud vinutím v jednom směru, fázová vinutí jsou zapojena mezi dvě výkonové trubice hlavního obvodu a bude žádná zkratová porucha přímého ramene můstku. , Systém má silnou odolnost proti chybám a vysokou spolehlivost a lze jej použít při zvláštních příležitostech, jako je letecký průmysl.
2.3 Vysoký rozběhový moment, nízký rozběhový proud
Výrobky mnoha společností mohou dosáhnout následujícího výkonu: když je rozběhový proud 15 % jmenovitého proudu, rozběhový moment je 100 % jmenovitého momentu; když je rozběhový proud 30 % jmenovité hodnoty, může rozběhový moment dosáhnout 150 % jmenovité hodnoty. %. Ve srovnání se spouštěcími charakteristikami jiných systémů řízení rychlosti, jako je stejnosměrný motor se 100% startovacím proudem, získáte 100% točivý moment; indukční motor s klecí nakrátko s 300% startovacím proudem, získání 100% točivého momentu. Je vidět, že spínaný reluktanční motor má měkký start, proudový dopad je malý během procesu spouštění a zahřívání motoru a regulátoru je menší než u trvalého jmenovitého provozu, takže je zvláště vhodný pro časté operace start-stop a přepínání vpřed-vzad, jako jsou portálové hoblíky, frézky, reverzní válcovací stolice v metalurgickém průmyslu, létající pily, létající nůžky atd.
2.4 Široký rozsah regulace rychlosti a vysoká účinnost
Provozní účinnost je až 92 % při jmenovitých otáčkách a jmenovitém zatížení a celková účinnost je udržována až na 80 % ve všech rozsazích otáček.
2.5 Existuje mnoho řiditelných parametrů a dobrý výkon regulace rychlosti
Existují alespoň čtyři hlavní provozní parametry a běžné metody pro řízení spínaných reluktančních motorů: fázový úhel zapnutí, příslušný vypínací úhel, amplituda fázového proudu a napětí fázového vinutí. Existuje mnoho ovladatelných parametrů, což znamená, že ovládání je flexibilní a pohodlné. Různé metody řízení a hodnoty parametrů lze použít podle provozních požadavků motoru a podmínek motoru, aby běžel v nejlepším stavu, a může také dosáhnout různých funkcí a specifických charakteristických křivek, jako je například Motor má přesně stejnou čtyřkvadrantovou provozní schopnost (vpřed, vzad, motor a brzdění) s vysokým rozběhovým momentem a křivkami nosnosti pro sériové motory.
2.6 Může splňovat různé speciální požadavky prostřednictvím jednotného a koordinovaného návrhu stroje a elektřiny
Díky vynikající struktuře a výkonu spínaného reluktančního motoru je jeho oblast použití velmi široká. Jsou analyzovány následující tři typické aplikace.
3.1 Portálový hoblík
Portálový hoblík je hlavní pracovní stroj v obráběcím průmyslu. Pracovní metoda hoblíku spočívá v tom, že pracovní stůl pohání obrobek k vratnému pohybu. Při pohybu dopředu hoblovka upevněná na rámu hobluje obrobek, a když se pohybuje dozadu, hoblík obrobek zvedá. Od té chvíle se pracovní stůl vrací s prázdným řádkem. Funkcí hlavního pohonného systému hoblíku je řídit vratný pohyb pracovního stolu. Je zřejmé, že jeho výkon přímo souvisí s kvalitou zpracování a efektivitou výroby hoblíku. Proto je požadováno, aby pohonný systém měl následující hlavní vlastnosti.
3.1.1 Hlavní vlastnosti
(1) Je vhodný pro časté startování, brzdění a otáčení vpřed a vzad, ne méně než 10krát za minutu a proces spouštění a brzdění je hladký a rychlý.
(2) Požaduje se, aby míra statického rozdílu byla vysoká. Dynamický pokles rychlosti z klidového stavu do náhlého zatížení nože není větší než 3 % a schopnost krátkodobého přetížení je silná.
(3) Rozsah regulace rychlosti je široký, což je vhodné pro potřeby nízkorychlostního, středněrychlého hoblování a vysokorychlostního zpětného chodu.
(4) Stabilita práce je dobrá a návratová poloha okružní jízdy je přesná.
V současné době má hlavní pohonný systém domácího portálového hoblíku především podobu stejnosměrné jednotky a formu asynchronní motor-elektromagnetické spojky. Velké množství hoblíků poháněných převážně stejnosměrnými jednotkami je ve stavu vážného stárnutí, motor je silně opotřebovaný, jiskry na kartáčích jsou velké při vysoké rychlosti a velkém zatížení, jsou časté poruchy a je velká zátěž na údržbu, který přímo ovlivňuje normální produkci. . Tento systém má navíc nevyhnutelně nevýhody velkých zařízení, vysoké spotřeby energie a vysoké hlučnosti. Systém asynchronního motoru s elektromagnetickou spojkou spoléhá na elektromagnetickou spojku, aby realizoval směr vpřed a vzad, opotřebení spojky je vážné, pracovní stabilita není dobrá a je nepohodlné nastavit rychlost, takže se používá pouze pro lehké hoblíky .
3.1.2 Problémy s indukčními motory
Pokud je použit systém pohonu s proměnlivou frekvenční regulací otáček indukčního motoru, existují následující problémy:
(1) Výstupní charakteristiky jsou měkké, takže portálový hoblík nemůže unést dostatečné zatížení při nízké rychlosti.
(2) Statický rozdíl je velký, kvalita zpracování je nízká, zpracovávaný obrobek má vzory a dokonce se zastaví, když je nůž sněden.
(3) Startovací a brzdný moment je malý, rozjezd a brzdění jsou pomalé a parkovací offside je příliš velký.
(4) Motor se zahřívá.
Charakteristika spínaného reluktančního motoru je vhodná zejména pro časté spouštění, brzdění a komutační provoz. Startovací proud během komutačního procesu je malý a startovací a brzdný moment jsou nastavitelné, čímž je zajištěno, že rychlost odpovídá procesním požadavkům v různých rozsazích otáček. splňuje. Spínaný reluktanční motor má také vysoký účiník. Ať se jedná o vysokou nebo nízkou rychlost, bez zatížení nebo s plným zatížením, jeho účiník se blíží 1, což je lepší než u jiných převodových systémů, které se v současnosti používají u portálových hoblíků.
3.2 Pračka
S rozvojem ekonomiky a neustálým zlepšováním kvality života lidí se zvyšuje i poptávka po ekologických a inteligentních pračkách. Jako hlavní výkon pračky je třeba neustále zlepšovat výkon motoru. V současnosti jsou na domácím trhu dva druhy oblíbených praček: pulzační a bubnové pračky. Bez ohledu na to, o jaký druh pračky jde, základním principem je, že motor pohání pulsátor nebo buben do otáčení, čímž generuje proud vody, a poté se proud vody a síla generovaná pulsátorem a bubnem používá k praní prádla. . O chodu pračky do značné míry rozhoduje výkon motoru. Stav, to znamená, určuje kvalitu praní a sušení, stejně jako velikost hluku a vibrací.
V současné době jsou motory používané v pulzačních pračkách převážně jednofázové indukční motory a několik z nich používá motory s frekvenční konverzí a bezkomutátorové stejnosměrné motory. Bubnová pračka je založena hlavně na sériovém motoru, kromě motoru s proměnnou frekvencí, bezkomutátorového stejnosměrného motoru, spínaného reluktančního motoru.
Nevýhody použití jednofázového indukčního motoru jsou velmi zřejmé, a to následovně:
(1) nelze nastavit rychlost
Během praní existuje pouze jedna rychlost otáčení a je obtížné se přizpůsobit požadavkům různých tkanin na rychlost otáčení praní. Takzvané „silné praní“, „slabé praní“, „jemné praní“ a další postupy praní se mění pouze o Změna trvání rotace vpřed a vzad a za účelem zajištění požadavků na rychlost otáčení během praní je rychlost otáčení během dehydratace často nízká, obecně pouze 400 ot./min až 600 ot./min.
(2) Účinnost je velmi nízká
Účinnost je obecně pod 30 % a startovací proud je velmi velký, který může dosáhnout 7 až 8 násobku jmenovitého proudu. Je obtížné se přizpůsobit častým podmínkám praní vpřed a vzad.
Sériový motor je stejnosměrný sériový motor, který má výhody velkého rozběhového momentu, vysoké účinnosti, pohodlné regulace rychlosti a dobrého dynamického výkonu. Nevýhodou sériového motoru je však složitá konstrukce, rotorový proud je potřeba mechanicky komutovat přes komutátor a kartáč a kluzné tření mezi komutátorem a kartáčem je náchylné na mechanické opotřebení, hluk, jiskry a elektromagnetické rušení. To snižuje spolehlivost motoru a zkracuje jeho životnost.
Charakteristiky spínaného reluktančního motoru umožňují dosáhnout dobrých výsledků při aplikaci do praček. Spínací reluktanční systém regulace rychlosti motoru má široký rozsah regulace rychlosti, který může provádět „mytí“ a
Odstředění funguje při optimální rychlosti pro skutečné standardní praní, expresní praní, jemné praní, sametové praní a dokonce i praní s proměnnou rychlostí. Během dehydratace si také můžete libovolně zvolit rychlost otáčení. Rychlost můžete také zvýšit podle některých nastavených programů, aby se prádlo vyhnulo vibracím a hluku způsobenému nerovnoměrným rozložením během procesu odstřeďování. Vynikající startovací výkon spínaného reluktančního motoru může eliminovat dopad častého dopředného a zpětného startovacího proudu motoru na elektrickou síť během mycího procesu, takže mytí a komutace jsou hladké a nehlučné. Vysoká účinnost systému regulace otáček spínaného reluktančního motoru v celém rozsahu regulace otáček může výrazně snížit spotřebu energie pračky.
Bezkomutátorový stejnosměrný motor je skutečně silným konkurentem spínaného reluktančního motoru, ale výhodami spínaného reluktančního motoru je nízká cena, robustnost, žádná demagnetizace a vynikající startovací výkon.
3.3 Elektromobily
Od 80. let 20. století se díky vzrůstající pozornosti lidí k otázkám životního prostředí a energetiky stala elektrická vozidla ideálním dopravním prostředkem díky svým výhodám nulových emisí, nízké hlučnosti, širokým zdrojům energie a vysoké spotřebě energie. Elektromobily mají na systém pohonu motoru tyto požadavky: vysoká účinnost v celé provozní oblasti, vysoká hustota výkonu a točivého momentu, široký rozsah provozních otáček a systém je vodotěsný, nárazuvzdorný a nárazuvzdorný. V současnosti patří mezi hlavní systémy pohonu elektromotorů pro elektrická vozidla indukční motory, bezkomutátorové stejnosměrné motory a spínané reluktanční motory.
Systém řízení rychlosti spínaného reluktančního motoru má řadu charakteristik ve výkonu a struktuře, díky kterým je velmi vhodný pro elektrická vozidla. V oblasti elektrických vozidel má následující výhody:
(1) Motor má jednoduchou konstrukci a je vhodný pro vysokou rychlost. Většina ztrát motoru je soustředěna na stator, který se snadno chladí a lze z něj snadno vytvořit vodou chlazenou konstrukci odolnou proti výbuchu, která v podstatě nevyžaduje žádnou údržbu.
(2) Vysoká účinnost může být udržována v širokém rozsahu výkonu a rychlosti, což je pro jiné systémy pohonu obtížné. Tato funkce je velmi přínosná pro zlepšení jízdního kurzu elektrických vozidel.
(3) Je snadné realizovat čtyřkvadrantový provoz, realizovat zpětnou vazbu regenerace energie a udržovat silnou brzdnou schopnost ve vysokorychlostní provozní oblasti.
(4) Startovací proud motoru je malý, nemá žádný dopad na baterii a startovací moment je velký, což je vhodné pro startování s velkým zatížením.
(5) Motor i výkonový měnič jsou velmi robustní a spolehlivé, vhodné pro různá drsná a vysokoteplotní prostředí a mají dobrou přizpůsobivost.
S ohledem na výše uvedené výhody existuje mnoho praktických aplikací spínaných reluktančních motorů v elektrických vozidlech, elektrobusech a elektrokolech doma i v zahraničí].
Protože spínaný reluktanční motor má výhody jednoduché konstrukce, malého startovacího proudu, širokého rozsahu regulace rychlosti a dobré ovladatelnosti, má velké aplikační výhody a široké vyhlídky použití v oblastech portálových hoblíků, praček a elektrických vozidel. Ve výše uvedených oblastech existuje mnoho praktických aplikací. I když v Číně existuje určitá míra uplatnění, je zatím v plenkách a jeho potenciál ještě nebyl realizován. Předpokládá se, že jeho aplikace ve výše uvedených oblastech bude stále rozsáhlejší.
Čas odeslání: 18. července 2022