O sistema de accionamento do motor de reluctancia conmutada (srd) consta de catro partes: motor de reluctancia conmutada (motor srm ou sr), conversor de potencia, controlador e detector. O rápido desenvolvemento dun novo tipo de sistema de accionamento de control de velocidade desenvolveuse. O motor de reluctancia conmutada é un motor de dobre reluctancia salientable, que utiliza o principio de reluctancia mínima para xerar un par de reluctancia. Debido á súa estrutura extremadamente sinxela e robusta, un amplo rango de regulación de velocidade, un excelente rendemento de regulación de velocidade e unha velocidade relativamente alta en todo o rango de regulación de velocidade. A alta eficiencia e a alta fiabilidade do sistema convérteno nun forte competidor do sistema de control de velocidade do motor AC, o sistema de control de velocidade do motor DC e o sistema de control de velocidade do motor DC sen escobillas. Os motores de reluctancia conmutados foron amplamente utilizados ou comezaron a utilizarse en varios campos, como accionamentos de vehículos eléctricos, electrodomésticos, industria en xeral, industria da aviación e servosistemas, cubrindo varios sistemas de accionamento de alta e baixa velocidade cun rango de potencia de 10 W a 5 MW, mostrando enorme potencial de mercado.
2.1 O motor ten unha estrutura sinxela, de baixo custo e é adecuado para altas velocidades
A estrutura do motor de reluctancia conmutada é máis sinxela que a do motor de indución de gaiola de esquío, que xeralmente se considera o máis sinxelo. A bobina do estator é un enrolamento concentrado, que é fácil de incorporar, o extremo é curto e firme e o funcionamento é fiable. ambiente de vibración; o rotor só está feito de chapas de aceiro de silicio, polo que non haberá problemas como unha mala fundición de gaiola de esquío e barras rotas durante o proceso de fabricación de motores de indución de gaiola de esquío. O rotor ten unha resistencia mecánica extremadamente alta e pode traballar a velocidades extremadamente altas. ata 100.000 revolucións por minuto.
2.2 Circuíto de potencia sinxelo e fiable
A dirección do par de torsión do motor non ten nada que ver coa dirección da corrente do enrolamento, é dicir, só se precisa a corrente do enrolamento nunha dirección, os devanados de fase están conectados entre os dous tubos de potencia do circuíto principal e haberá ningún fallo de curtocircuíto directo do brazo da ponte. , O sistema ten unha forte tolerancia a fallos e unha alta fiabilidade, e pódese aplicar a ocasións especiais como a aeroespacial.
2.3 Alto par de arranque, baixa corrente de arranque
Os produtos de moitas empresas poden acadar o seguinte rendemento: cando a corrente de arranque é do 15% da corrente nominal, o par de arranque é o 100% do par nominal; cando a corrente de arranque é do 30% do valor nominal, o par de arranque pode alcanzar o 150% do valor nominal. %. En comparación coas características de arranque doutros sistemas de control de velocidade, como o motor de CC cunha corrente de arranque do 100%, obtén un par de torsión do 100%; Motor de indución de gaiola de esquío cun 300% de corrente de arranque, obtén un 100% de par. Pódese ver que o motor de reluctancia conmutada ten un rendemento de arranque suave, o impacto actual é pequeno durante o proceso de arranque e o quecemento do motor e do controlador é menor que o da operación nominal continua, polo que é especialmente adecuado para operacións frecuentes de arranque-parada e conmutación de avance-retroceso, como cepilladoras de pórtico, fresadoras, laminadoras reversibles na industria metalúrxica, serras voadoras, cizallas voadoras, etc.
2.4 Amplo rango de regulación de velocidade e alta eficiencia
A eficiencia operativa é de ata o 92% a velocidade nominal e carga nominal, e a eficiencia global mantense ata o 80% en todos os intervalos de velocidade.
2.5 Hai moitos parámetros controlables e un bo rendemento de regulación de velocidade
Existen polo menos catro parámetros de funcionamento principais e métodos comúns para controlar os motores de reluctancia conmutada: ángulo de encendido da fase, ángulo de corte relevante, amplitude da corrente de fase e tensión de enrolamento de fase. Hai moitos parámetros controlables, o que significa que o control é flexible e cómodo. Pódense usar diferentes métodos de control e valores de parámetros segundo os requisitos de funcionamento do motor e as condicións do motor para facelo funcionar no mellor estado, e tamén pode acadar varias funcións e curvas características específicas, como facer o O motor ten exactamente a mesma capacidade de funcionamento de catro cuadrantes (adiante, marcha atrás, motorización e freada), con curvas de par de arranque e capacidade de carga elevadas para os motores en serie.
2.6 Pode cumprir varios requisitos especiais a través do deseño unificado e coordinado da máquina e da electricidade
A estrutura superior e o rendemento do motor de reluctancia conmutada fan que o seu campo de aplicación sexa moi amplo. Analizáronse as seguintes tres aplicacións típicas.
3.1 Cepilladora pórtico
A cepilladora pórtico é a principal máquina de traballo na industria de mecanizado. O método de traballo da cepilladora é que a mesa de traballo impulsa a peza de traballo para que se mueva. Cando se move cara adiante, a cepilladora fixada no marco planifica a peza de traballo e, cando se move cara atrás, a cepilladora levanta a peza. A partir de entón, o banco de traballo volve cunha liña en branco. A función do sistema de accionamento principal da cepilladora é impulsar o movemento alternativo da mesa de traballo. Obviamente, o seu rendemento está directamente relacionado coa calidade de procesamento e a eficiencia de produción da cepilladora. Polo tanto, o sistema de accionamento debe ter as seguintes propiedades principais.
3.1.1 Características principais
(1) É axeitado para o arranque frecuente, freada e rotación cara adiante e atrás, non menos de 10 veces por minuto, e o proceso de arranque e freada é suave e rápido.
(2) Requírese que a taxa de diferenza estática sexa alta. A caída dinámica de velocidade desde sen carga ata carga repentina do coitelo non é superior ao 3% e a capacidade de sobrecarga a curto prazo é forte.
(3) O rango de regulación de velocidade é amplo, o que é axeitado para as necesidades de planeo de baixa velocidade, media velocidade e viaxes inversas de alta velocidade.
(4) A estabilidade do traballo é boa e a posición de retorno da viaxe de ida e volta é precisa.
Actualmente, o sistema de accionamento principal da cepilladora de pórtico doméstico ten principalmente a forma de unidade de CC e a forma de embrague electromagnético motor asíncrono. Un gran número de cepilladoras impulsadas principalmente por unidades de CC están nun estado de envellecemento grave, o motor está severamente desgastado, as faíscas dos cepillos son grandes a alta velocidade e carga pesada, a falla é frecuente e a carga de traballo de mantemento é grande. que afecta directamente á produción normal. . Ademais, este sistema ten inevitablemente as desvantaxes de equipos grandes, alto consumo de enerxía e alto ruído. O sistema de embrague electromagnético motor asíncrono depende do embrague electromagnético para realizar as direccións cara adiante e atrás, o desgaste do embrague é grave, a estabilidade de traballo non é boa e é inconveniente axustar a velocidade, polo que só se usa para cepilladoras lixeiras. .
3.1.2 Problemas cos motores de indución
Se se utiliza o sistema de accionamento de regulación de velocidade de frecuencia variable do motor de indución, existen os seguintes problemas:
(1) As características de saída son suaves, polo que a cepilladora de pórtico non pode soportar carga suficiente a baixa velocidade.
(2) A diferenza estática é grande, a calidade do procesamento é baixa, a peza procesada ten patróns e ata se detén cando se come o coitelo.
(3) O par de arranque e freada é pequeno, o arranque e a freada son lentos e o fóra de xogo do aparcamento é demasiado grande.
(4) O motor quéntase.
As características do motor de reluctancia conmutada son especialmente adecuadas para operacións frecuentes de arranque, freada e conmutación. A corrente de arranque durante o proceso de conmutación é pequena e os pares de arranque e freado son axustables, garantindo así que a velocidade sexa consistente cos requisitos do proceso en varios intervalos de velocidade. cumpre co. O motor de reluctancia conmutada tamén ten un alto factor de potencia. Xa sexa de alta ou baixa velocidade, sen carga ou a plena carga, o seu factor de potencia é próximo a 1, o que é mellor que outros sistemas de transmisión que se usan actualmente nas cepilladoras de pórtico.
3.2 Lavadora
Co desenvolvemento da economía e a mellora continua da calidade de vida das persoas, tamén está aumentando a demanda de lavadoras intelixentes e respectuosas co medio ambiente. Como potencia principal da lavadora, o rendemento do motor debe mellorarse continuamente. Actualmente, hai dous tipos de lavadoras populares no mercado interno: lavadoras de pulsadores e de tambor. Non importa que tipo de lavadora, o principio básico é que o motor fai xirar o pulsador ou o tambor, xerando así un fluxo de auga e, a continuación, o fluxo de auga e a forza xerada polo pulsador e o tambor úsanse para lavar a roupa. . O rendemento do motor determina o funcionamento da lavadora en gran medida. O estado, é dicir, determina a calidade do lavado e do secado, así como o tamaño do ruído e das vibracións.
Na actualidade, os motores utilizados na lavadora de pulsadores son principalmente motores de indución monofásicos, e algúns utilizan motores de conversión de frecuencia e motores de CC sen escobillas. A lavadora de tambor baséase principalmente nun motor en serie, ademais do motor de frecuencia variable, un motor DC sen escobillas, un motor de reluctancia conmutada.
As desvantaxes de usar un motor de indución monofásico son moi obvias, como segue:
(1) non pode axustar a velocidade
Só hai unha velocidade de rotación durante o lavado, e é difícil adaptarse aos requisitos de varios tecidos sobre a velocidade de rotación do lavado. O chamado "lavado forte", "lavado débil", "lavado suave" e outros procedementos de lavado cambian só por Cambiar a duración da rotación cara adiante e atrás e coidar dos requisitos de velocidade de rotación. durante o lavado, a velocidade de rotación durante a deshidratación adoita ser baixa, xeralmente só de 400 rpm a 600 rpm.
(2) A eficiencia é moi baixa
A eficiencia xeralmente está por debaixo do 30% e a corrente de arranque é moi grande, que pode alcanzar de 7 a 8 veces a corrente nominal. É difícil adaptarse ás frecuentes condicións de lavado cara adiante e atrás.
O motor da serie é un motor da serie DC, que ten as vantaxes dun gran par de arranque, alta eficiencia, regulación de velocidade conveniente e bo rendemento dinámico. Non obstante, a desvantaxe do motor en serie é que a estrutura é complexa, a corrente do rotor debe ser conmutada mecánicamente a través do conmutador e o cepillo, e a fricción de deslizamento entre o conmutador e o cepillo é propensa ao desgaste mecánico, ruído, faíscas e interferencia electromagnética. Isto reduce a fiabilidade do motor e acurta a súa vida útil.
As características do motor de reluctancia conmutada permiten obter bos resultados cando se aplica ás lavadoras. O sistema de control de velocidade do motor de reluctancia do interruptor ten un amplo rango de control de velocidade, que pode facer "lavado" e
Os centrifugados "funcionan á velocidade óptima para lavados auténticos estándar, lavados rápidos, lavados suaves, lavados de veludo e incluso lavados de velocidade variable. Tamén podes escoller a velocidade de rotación a vontade durante a deshidratación. Tamén pode aumentar a velocidade segundo algúns programas establecidos, para que a roupa poida evitar vibracións e ruídos causados pola distribución desigual durante o proceso de fiar. O excelente rendemento de arranque do motor de reluctancia conmutada pode eliminar o impacto da corrente de arranque frecuente e inversa do motor na rede eléctrica durante o proceso de lavado, facendo que o lavado e a conmutación sexan suaves e silenciosos. A alta eficiencia do sistema de regulación de velocidade do motor de reluctancia conmutada en todo o rango de regulación de velocidade pode reducir moito o consumo de enerxía da lavadora.
O motor de CC sen escobillas é de feito un forte competidor do motor de reluctancia conmutada, pero as vantaxes do motor de reluctancia conmutada son o baixo custo, a robustez, sen desmagnetización e un excelente rendemento de arranque.
3.3 Vehículos eléctricos
Desde a década de 1980, debido á crecente atención da xente aos problemas ambientais e enerxéticos, os vehículos eléctricos convertéronse nun medio de transporte ideal debido ás súas vantaxes de cero emisións, baixo ruído, amplas fontes de enerxía e alta utilización de enerxía. Os vehículos eléctricos teñen os seguintes requisitos para o sistema de accionamento do motor: alta eficiencia en toda a área de operación, alta densidade de potencia e densidade de par, amplo rango de velocidades de funcionamento e o sistema é impermeable, resistente aos golpes e aos impactos. Na actualidade, os principais sistemas de accionamento de motores para vehículos eléctricos inclúen motores de indución, motores de CC sen escobillas e motores de reluctancia conmutada.
O sistema de control de velocidade do motor de reluctancia conmutada ten unha serie de características de rendemento e estrutura, que o fan moi axeitado para vehículos eléctricos. Ten as seguintes vantaxes no campo dos vehículos eléctricos:
(1) O motor ten unha estrutura sinxela e é adecuado para altas velocidades. A maior parte da perda do motor concéntrase no estator, que é fácil de arrefriar e pódese converter facilmente nunha estrutura a proba de explosión refrixerada por auga, que basicamente non require mantemento.
(2) Pódese manter unha alta eficiencia nunha ampla gama de potencia e velocidade, o que é difícil de conseguir para outros sistemas de accionamento. Esta característica é moi beneficiosa para mellorar o curso de condución dos vehículos eléctricos.
(3) É doado realizar un funcionamento de catro cuadrantes, realizar comentarios de rexeneración de enerxía e manter unha forte capacidade de freada na zona de operación de alta velocidade.
(4) A corrente de arranque do motor é pequena, non hai impacto na batería e o par de arranque é grande, o que é axeitado para o arranque con carga pesada.
(5) Tanto o motor como o conversor de enerxía son moi resistentes e fiables, axeitados para varios ambientes duros e de alta temperatura e teñen unha boa adaptabilidade.
Tendo en conta as vantaxes anteriores, hai moitas aplicacións prácticas dos motores de reluctancia conmutada en vehículos eléctricos, autobuses eléctricos e bicicletas eléctricas na casa e no estranxeiro].
Debido a que o motor de reluctancia conmutada ten as vantaxes dunha estrutura sinxela, unha pequena corrente de arranque, un amplo rango de regulación de velocidade e unha boa controlabilidade, ten grandes vantaxes de aplicación e amplas perspectivas de aplicación nos campos de cepilladoras de pórtico, lavadoras e vehículos eléctricos. Hai moitas aplicacións prácticas nos campos mencionados anteriormente. Aínda que hai certo grao de aplicación en China, aínda está na súa infancia e aínda non se realizou o seu potencial. Crese que a súa aplicación nos campos anteriormente mencionados será cada vez máis extensa.
Hora de publicación: 18-Xul-2022