Mootoriloeng: Lülitatud reluktantsmootor

1 Sissejuhatus

 

Lülitatud reluktantsmootori ajamisüsteem (srd) koosneb neljast osast: lülitatud reluktantsmootorist (srm või sr mootor), võimsusmuundurist, kontrollerist ja detektorist. Arenes välja uut tüüpi kiiruse reguleerimise ajamisüsteemi kiire areng. Lülitatud vastumeelsusmootor on kahekordse reluktantsi mootor, mis kasutab reluktantsi pöördemomendi genereerimiseks minimaalse reluktantsi põhimõtet. Tänu oma äärmiselt lihtsale ja tugevale struktuurile, laiale kiiruse reguleerimisalale, suurepärasele kiiruse reguleerimise jõudlusele ja suhteliselt suurele kiirusele kogu kiiruse reguleerimise vahemikus. Kõrge efektiivsus ja süsteemi kõrge töökindlus muudavad selle tugevaks konkurendiks vahelduvvoolumootori kiiruse juhtimissüsteemi, alalisvoolu mootori kiiruse juhtimissüsteemi ja harjadeta alalisvoolumootori kiiruse juhtimissüsteemi jaoks. Lülitatud reluktantsmootoreid on laialdaselt kasutatud või hakatud kasutama erinevates valdkondades, nagu elektrisõidukite ajamid, kodumasinad, üldine tööstus, lennundus ja servosüsteemid, hõlmates erinevaid suure ja väikese kiirusega ajamisüsteeme võimsusvahemikuga 10w kuni 5mw, mis näitavad. tohutu turupotentsiaal.

 

2 Struktuur ja jõudlusnäitajad

 

 

2.1 Mootoril on lihtne struktuur, madal hind ja see sobib suure kiirusega

Lülitatud reluktantsmootori struktuur on lihtsam kui oravpuuriga asünkroonmootoril, mida üldiselt peetakse kõige lihtsamaks. Staatori mähis on kontsentreeritud mähis, mida on lihtne kinnistada, ots on lühike ja kindel ning töökindel. Vibratsioonikeskkond; rootor on valmistatud ainult räniterasest lehtedest, nii et oravapuuri asünkroonmootorite tootmisprotsessis ei teki selliseid probleeme nagu halb oravapuuri valamine ja purunenud vardad. Rootoril on äärmiselt suur mehaaniline tugevus ja see võib töötada ülisuurtel kiirustel. kuni 100 000 pööret minutis.

 

2.2 Lihtne ja töökindel toiteahel

Mootori pöördemomendi suunal pole mingit pistmist mähise voolu suunaga, see tähendab, et vaja on ainult mähise voolu ühes suunas, faasimähised on ühendatud peaahela kahe toitetoru vahel ja tekib no silla käe sirge lühis rike. , Süsteemil on tugev rikketaluvus ja kõrge töökindlus ning seda saab kasutada erilistel puhkudel, näiteks kosmosesõidukitel.

2.3 Suur käivitusmoment, madal käivitusvool

Paljude ettevõtete tooted suudavad saavutada järgmisi jõudlusi: kui käivitusvool on 15% nimivoolust, on käivitusmoment 100% nimipöördemomendist; kui käivitusvool on 30% nimiväärtusest, võib käivitusmoment ulatuda 150%ni nimiväärtusest. %. Võrreldes teiste kiiruse reguleerimissüsteemide, näiteks 100% käivitusvooluga alalisvoolumootori käivitusomadustega, saate 100% pöördemomendi; oravapuuri asünkroonmootor 300% käivitusvooluga, saate 100% pöördemomendi. On näha, et lülitatud reluktantsmootoril on pehme käivitusvõime, voolu mõju on käivitusprotsessi ajal väike ning mootori ja kontrolleri kuumenemine on väiksem kui pideva nimitöö puhul, seega sobib see eriti hästi sagedased käivitus-seiskamis- ja edasi-tagasi ümberlülitamise toimingud, nagu pukk-höövlid, freespingid, metallurgiatööstuse pööratavad valtspingid, lendsaed, lendkäärid jne.

 

2.4 Lai kiiruse reguleerimisvahemik ja kõrge efektiivsus

Töötõhusus on nimipöörete ja nimikoormuse juures koguni 92% ning üldine kasutegur püsib kõigis kiirusvahemikes koguni 80%.

2.5 Seal on palju juhitavaid parameetreid ja hea kiiruse reguleerimise jõudlus

Lülitatud reluktantsmootorite juhtimiseks on vähemalt neli peamist tööparameetrit ja levinud meetodit: faasi sisselülitusnurk, asjakohane katkestusnurk, faasivoolu amplituud ja faasimähise pinge. Reguleeritavaid parameetreid on palju, mis tähendab, et juhtimine on paindlik ja mugav. Vastavalt mootori töönõuetele ja mootori tingimustele saab kasutada erinevaid juhtimismeetodeid ja parameetrite väärtusi, et see töötaks parimas olekus, ning see võib saavutada ka erinevaid funktsioone ja spetsiifilisi tunnuskõveraid, näiteks mootoril on täpselt sama neljakvadrandilise töövõime (edasi, tagurpidi, mootoriga sõitmine ja pidurdamine) ning seeriamootorite puhul on suur käivitusmoment ja kandevõime kõverad.

2.6 Masina ja elektri ühtse ja koordineeritud disaini kaudu võib see vastata erinevatele erinõuetele

 

3 Tüüpilised rakendused

 

Lülitatud reluktantsmootori suurepärane struktuur ja jõudlus muudavad selle kasutusvaldkonna väga ulatuslikuks. Analüüsitakse kolme järgmist tüüpilist rakendust.

 

3.1 Pukk-höövel

Pukkhöövel on töötlemistööstuses peamine töömasin. Höövli töömeetod seisneb selles, et töölaud ajab töödeldava detaili edasi-tagasi. Ettepoole liikudes hööveldab raamile kinnitatud höövel töödeldavat detaili ja tahapoole liikudes tõstab höövel tooriku üles. Edaspidi naaseb töölaud tühja reaga. Höövli peaajami funktsioon on juhtida töölaua edasi-tagasi liikumist. Ilmselgelt on selle jõudlus otseselt seotud höövli töötlemise kvaliteedi ja tootmise efektiivsusega. Seetõttu peavad ajamisüsteemil olema järgmised peamised omadused.

 

3.1.1 Põhifunktsioonid

(1) See sobib sagedaseks käivitamiseks, pidurdamiseks ning edasi- ja tagasipööramiseks, mitte vähem kui 10 korda minutis ning käivitus- ja pidurdusprotsess on sujuv ja kiire.

 

(2) Staatilise erinevuse määr peab olema kõrge. Dünaamiline kiiruse langus tühikäigust noa äkilisele laadimisele ei ületa 3% ja lühiajaline ülekoormusvõime on tugev.

 

(3) Kiiruse reguleerimise vahemik on lai, mis sobib väikese kiirusega, keskmise kiirusega hööveldamise ja kiire tagasikäigu vajadusteks.

(4) Töö stabiilsus on hea ja tagasisõidu asend on täpne.

Praegu on kodumaise pukk-höövli põhiajamil põhiliselt alalisvooluseadme ja asünkroonse mootor-elektromagnetilise siduri kuju. Suur hulk peamiselt alalisvooluseadmetega käitatavaid höövleid on tõsiselt vananenud, mootor on tugevalt kulunud, suurel kiirusel ja suurel koormusel on harjade sädemed suured, rike on sage ja hooldustöökoormus on suur, mis mõjutab otseselt normaalset tootmist. . Lisaks on sellel süsteemil paratamatult puudused suured seadmed, suur voolutarve ja kõrge müra. Asünkroonne mootor-elektromagnetiline sidurisüsteem tugineb edasi- ja tagasisuunas elektromagnetilisele sidurile, siduri kulumine on tõsine, tööstabiilsus pole hea ja kiiruse reguleerimine on ebamugav, seetõttu kasutatakse seda ainult kergete höövlite jaoks. .

3.1.2 Probleemid asünkroonmootoritega

Kui kasutatakse asünkroonmootori muutuva sagedusega kiiruse reguleerimise ajamisüsteemi, ilmnevad järgmised probleemid:

(1) Väljundomadused on pehmed, nii et pukkhöövel ei suuda madalal kiirusel piisavalt koormust kanda.

(2) Staatiline erinevus on suur, töötlemiskvaliteet on madal, töödeldud toorikul on mustrid ja see peatub isegi siis, kui nuga süüakse.

(3) Käivitus- ja pidurdusmoment on väike, käivitus ja pidurdamine on aeglased ning parkimine on liiga suur.

(4) Mootor kuumeneb.

Lülitatud reluktantsmootori omadused on eriti sobivad sagedaseks käivitamiseks, pidurdamiseks ja kommutatsiooniks. Käivitusvool kommutatsiooniprotsessi ajal on väike ning käivitus- ja pidurdusmomendid on reguleeritavad, tagades nii, et kiirus vastab protsessi nõuetele erinevates kiirusvahemikes. vastab. Lülitatud reluktantsmootoril on ka kõrge võimsustegur. Olenemata sellest, kas tegemist on suure või väikese kiirusega, tühi- või täiskoormusega, on selle võimsustegur 1 lähedal, mis on parem kui teised praegu pukkhöövlites kasutatavad ülekandesüsteemid.

 

3.2 Pesumasin

Majanduse arenedes ja inimeste elukvaliteedi pidevas paranemises kasvab ka nõudlus keskkonnasõbralike ja intelligentsete pesumasinate järele. Pesumasina peamise võimsusena tuleb mootori jõudlust pidevalt parandada. Praegu on siseturul kahte tüüpi populaarseid pesumasinaid: pulsaator- ja trummelpesumasinad. Olenemata sellest, millist pesumasinat kasutatakse, on põhiprintsiip see, et mootor paneb pulsaatori või trumli pöörlema, tekitades seeläbi veevoolu ning seejärel kasutatakse veevoolu ja pulsaatori ja trumli tekitatud jõudu riiete pesemiseks. . Mootori jõudlus määrab suurel määral pesumasina töö. Olek, see tähendab, määrab pesemise ja kuivatamise kvaliteedi, samuti müra ja vibratsiooni suuruse.

Praegu on pulsaatoripesumasinas kasutatavad mootorid peamiselt ühefaasilised asünkroonmootorid ja mõned neist kasutavad sagedusmuundureid ja harjadeta alalisvoolumootoreid. Trummelpesumasin põhineb peamiselt seeriamootoril, lisaks muutuva sagedusega mootorile, harjadeta alalisvoolumootorile, lülitatud reluktantsmootorile.

Ühefaasilise asünkroonmootori kasutamise puudused on väga ilmsed, näiteks:

(1) ei saa kiirust reguleerida

Pesemise ajal on ainult üks pöörlemiskiirus ja erinevate kangaste pesupöörlemiskiiruse nõuetega on raske kohaneda. Niinimetatud „tugevpesu“, „nõrkpesu“, „õrnpesu“ ja muud pesuprotseduurid muutuvad ainult selleks, et muuta edasi- ja tagasipööramise kestust ning hoolitseda pöörlemiskiiruse nõuete eest. pesemise ajal on dehüdratsiooni ajal pöörlemiskiirus sageli väike, tavaliselt vaid 400 kuni 600 pööret minutis.

 

(2) Kasutegur on väga madal

Kasutegur on üldiselt alla 30% ja käivitusvool on väga suur, mis võib ulatuda 7-8 korda nimivoolust. Sagedaste edasi- ja tagurpidipesutingimustega on raske kohaneda.

Seeriamootor on alalisvoolu seeria mootor, mille eelisteks on suur käivitusmoment, kõrge efektiivsus, mugav kiiruse reguleerimine ja hea dünaamiline jõudlus. Seeriamootori miinuseks on aga see, et konstruktsioon on keeruline, rootori voolu on vaja mehaaniliselt kommutaatori ja harja kaudu kommuteerida ning kommutaatori ja harja vaheline libisemishõõrdumine on altid mehaanilisele kulumisele, mürale, sädemetele ja elektromagnetilised häired. See vähendab mootori töökindlust ja lühendab selle eluiga.

Lülitatud reluktantsmootori omadused võimaldavad saavutada häid tulemusi, kui seda kasutada pesumasinatel. Lüliti reluktantsusmootori kiiruse reguleerimissüsteemil on lai kiiruse reguleerimise vahemik, mis võimaldab "pesemist" ja

Tsentrifuugid töötavad optimaalsel kiirusel tõeliste tavapesude, kiirpesu, õrnpesu, sametpesu ja isegi muutuva kiirusega pesu jaoks. Samuti saate dehüdratsiooni ajal valida pöörlemiskiiruse oma suva järgi. Samuti saate mõne seadistatud programmi järgi kiirust suurendada, et riided saaksid vältida tsentrifuugimise ajal ebaühtlasest jaotumisest tingitud vibratsiooni ja müra. Lülitatud reluktantsmootori suurepärane käivitusvõime võib kõrvaldada mootori sagedase edasi- ja tagurpidi käivitusvoolu mõju elektrivõrgule pesuprotsessi ajal, muutes pesemise ja kommutatsiooni sujuvaks ja müratuks. Lülitatud reluktantsmootori kiiruse reguleerimissüsteemi kõrge efektiivsus kogu kiiruse reguleerimise vahemikus võib oluliselt vähendada pesumasina energiatarbimist.

Harjadeta alalisvoolumootor on tõepoolest tugev konkurent lülitatud reluktantsmootorile, kuid lülitatud reluktantsmootori eelisteks on madal hind, vastupidavus, demagnetiseerimise puudumine ja suurepärane käivitusvõime.

 

3.3 Elektrisõidukid

Alates 1980. aastatest on elektrisõidukid muutunud ideaalseks transpordivahendiks tänu inimeste kasvavale tähelepanu keskkonna- ja energiaküsimustele, kuna neil on nullheide, madal müratase, laiad jõuallikad ja kõrge energiakasutus. Elektrisõidukitel on mootoriajamile esitatavad nõuded: kõrge kasutegur kogu tööpiirkonnas, suur võimsustihedus ja pöördemomendi tihedus, lai töökiiruste vahemik ning süsteem on veekindel, põrutus- ja löögikindel. Praegu hõlmavad elektrisõidukite peamised mootoriajamisüsteemid asünkroonmootoreid, harjadeta alalisvoolumootoreid ja lülitatud reluktantsmootoreid.

 

Lülitatud reluktantsusmootori kiiruse reguleerimissüsteemil on rida omadusi nii jõudluses kui ka struktuuris, mis muudavad selle elektrisõidukite jaoks väga sobivaks. Sellel on elektrisõidukite valdkonnas järgmised eelised:

(1) Mootoril on lihtne struktuur ja see sobib suure kiirusega. Suurem osa mootori kadudest on koondunud staatorile, mida on lihtne jahutada ja millest saab hõlpsasti teha vesijahutusega plahvatuskindla konstruktsiooni, mis põhimõtteliselt ei vaja hooldust.

(2) Kõrget kasutegurit saab säilitada laias võimsuse ja kiiruse vahemikus, mida on teistel ajamisüsteemidel raske saavutada. See funktsioon on väga kasulik elektrisõidukite sõidukursuse parandamiseks.

(3) Kiire tööpiirkonnas on lihtne teostada nelja kvadrandi tööd, realiseerida energia regenereerimise tagasisidet ja säilitada tugev pidurdusvõime.

(4) Mootori käivitusvool on väike, akut ei mõjuta ja käivitusmoment on suur, mis sobib suure koormusega käivitamiseks.

(5) Nii mootor kui ka toitemuundur on väga vastupidavad ja usaldusväärsed, sobivad erinevatesse karmidesse ja kõrge temperatuuriga keskkondadesse ning neil on hea kohanemisvõime.

Eespool nimetatud eeliseid silmas pidades on elektrisõidukites, elektribussides ja elektrijalgratastes sisselülitatud reluktantsmootoritel palju praktilisi rakendusi nii kodu- kui välismaal].

 

4 Järeldus

 

Kuna lülitatud reluktantsmootoril on lihtsa struktuuri, väikese käivitusvoolu, laia kiiruse reguleerimise vahemiku ja hea juhitavuse eelised, on sellel suurepärased eelised ja laialdased kasutusvõimalused pukkhöövlite, pesumasinate ja elektrisõidukite valdkonnas. Ülalmainitud valdkondades on palju praktilisi rakendusi. Kuigi Hiinas on seda teatud määral rakendatud, on see alles lapsekingades ja selle potentsiaali pole veel realiseeritud. Arvatakse, et selle rakendamine eelnimetatud valdkondades muutub üha ulatuslikumaks.


Postitusaeg: 18. juuli 2022