Sistemul de antrenare a motorului cu reluctanță comutată (srd) constă din patru părți: motor cu reluctanță comutată (motor srm sau sr), convertor de putere, controler și detector. S-a dezvoltat dezvoltarea rapidă a unui nou tip de sistem de acționare pentru controlul vitezei. Motorul cu reluctanță comutată este un motor cu reluctanță dublă, care utilizează principiul reluctanței minime pentru a genera un cuplu de reluctitate. Datorită structurii sale extrem de simple și robuste, a gamei largi de reglare a vitezei, a performanței excelente de reglare a vitezei și a vitezei relativ mari în întregul interval de reglare a vitezei. Eficiența ridicată și fiabilitatea ridicată a sistemului îl fac un puternic concurent al sistemului de control al vitezei motorului AC, al sistemului de control al vitezei motorului DC și al sistemului de control al vitezei motorului DC fără perii. Motoarele cu reluctanță comutată au fost utilizate pe scară largă sau au început să fie utilizate în diverse domenii, cum ar fi vehiculele electrice, aparatele de uz casnic, industria generală, industria aviației și sistemele servo, acoperind diverse sisteme de antrenare de mare și joasă viteză cu o gamă de putere de la 10w la 5mw, arătând potențial uriaș de piață.
2.1 Motorul are o structură simplă, cost redus și este potrivit pentru viteză mare
Structura motorului cu reluctanță comutată este mai simplă decât cea a motorului cu inducție cu veveriță, care este în general considerat a fi cel mai simplu. Bobina statorului este o înfășurare concentrată, care este ușor de încorporat, capătul este scurt și ferm, iar funcționarea este fiabilă. Mediu de vibrații; rotorul este realizat doar din foi de oțel siliconic, astfel încât nu vor exista probleme precum turnarea slabă a cuștii de veveriță și barele sparte în timpul procesului de fabricație a motoarelor cu inducție cu cuști de veveriță. Rotorul are o rezistență mecanică extrem de mare și poate funcționa la viteze extrem de mari. până la 100.000 de rotații pe minut.
2.2 Circuit de alimentare simplu și fiabil
Direcția cuplului motorului nu are nimic de-a face cu direcția curentului de înfășurare, adică este necesar doar curentul de înfășurare într-o singură direcție, înfășurările de fază sunt conectate între cele două tuburi de putere ale circuitului principal și va exista nicio eroare de scurtcircuit direct al brațului de punte. , Sistemul are o toleranță puternică la erori și o fiabilitate ridicată și poate fi aplicat la ocazii speciale, cum ar fi aerospațiale.
2.3 Cuplu de pornire ridicat, curent de pornire scăzut
Produsele multor companii pot atinge următoarele performanțe: când curentul de pornire este de 15% din curentul nominal, cuplul de pornire este de 100% din cuplul nominal; când curentul de pornire este de 30% din valoarea nominală, cuplul de pornire poate ajunge la 150% din valoarea nominală. %. În comparație cu caracteristicile de pornire ale altor sisteme de control al vitezei, cum ar fi motorul DC cu curent de pornire de 100%, obțineți un cuplu de 100%; Motor cu inducție cu colivie de veveriță cu curent de pornire de 300%, obține un cuplu de 100%. Se poate observa că motorul cu reluctanță comutată are performanțe de pornire ușoară, impactul curent este mic în timpul procesului de pornire, iar încălzirea motorului și a controlerului este mai mică decât cea a funcționării nominale continue, deci este potrivit în special pentru operațiuni frecvente de pornire-oprire și comutare înainte-înapoi, cum ar fi rindele portic, mașini de frezat, laminoare reversibile în industria metalurgică, ferăstraie zburătoare, foarfece zburătoare etc.
2.4 Gamă largă de reglare a vitezei și eficiență ridicată
Eficiența de funcționare este de până la 92% la viteza nominală și sarcina nominală, iar eficiența totală este menținută până la 80% în toate intervalele de viteză.
2.5 Există mulți parametri controlabili și performanțe bune de reglare a vitezei
Există cel puțin patru parametri principali de funcționare și metode comune pentru controlul motoarelor cu reluctanță comutată: unghiul de pornire a fazei, unghiul de rupere relevant, amplitudinea curentului de fază și tensiunea înfășurării fazei. Există mulți parametri controlabili, ceea ce înseamnă că controlul este flexibil și convenabil. Diferite metode de control și valori ale parametrilor pot fi utilizate în funcție de cerințele de funcționare ale motorului și de condițiile motorului pentru a-l face să funcționeze în cea mai bună stare și, de asemenea, poate realiza diverse funcții și curbe caracteristice specifice, cum ar fi realizarea motorul are exact aceeași capacitate de funcționare în patru cadrane (înainte, înapoi, motorizare și frânare), cu curbe mari de cuplu de pornire și capacitate de sarcină pentru motoarele în serie.
2.6 Poate îndeplini diferite cerințe speciale prin proiectarea unificată și coordonată a mașinii și a electricității
Structura superioară și performanța motorului cu reluctanță comutată fac domeniul său de aplicare foarte extins. Următoarele trei aplicații tipice sunt analizate.
3.1 Rindeau portic
Rindeaua portic este o mașină principală de lucru în industria de prelucrare. Metoda de lucru a rindelui este aceea că masa de lucru antrenează piesa de prelucrat să se schimbe. Când se deplasează înainte, rindeaua fixată pe cadru planifică piesa de prelucrat, iar când se deplasează înapoi, rindeaua ridică piesa de prelucrat. De atunci, bancul de lucru revine cu o linie goală. Funcția sistemului principal de antrenare al rindelei este de a conduce mișcarea alternativă a mesei de lucru. Evident, performanța sa este direct legată de calitatea procesării și eficiența producției a rindelei. Prin urmare, sistemul de acționare trebuie să aibă următoarele proprietăți principale.
3.1.1 Caracteristici principale
(1) Este potrivit pentru pornire frecventă, frânare și rotație înainte și înapoi, nu mai puțin de 10 ori pe minut, iar procesul de pornire și frânare este neted și rapid.
(2) Rata diferenței statice trebuie să fie ridicată. Scăderea dinamică a vitezei de la fără sarcină la încărcarea bruscă a cuțitului nu este mai mare de 3%, iar capacitatea de suprasarcină pe termen scurt este puternică.
(3) Gama de reglare a vitezei este larg, ceea ce este potrivit pentru nevoile de rindeluire cu viteză mică, viteză medie și deplasare inversă de mare viteză.
(4) Stabilitatea muncii este bună, iar poziția de întoarcere a călătoriei dus-întors este precisă.
În prezent, principalul sistem de acționare al rindelei portic domestice are în principal forma unei unități de curent continuu și forma unui ambreiaj motor-electromagnetic asincron. Un număr mare de rindele acționate în principal de unități de curent continuu sunt într-o stare de îmbătrânire gravă, motorul este uzat sever, scânteile de pe perii sunt mari la viteză mare și la sarcină mare, defecțiunea este frecventă și volumul de muncă de întreținere este mare, care afectează direct producţia normală. . În plus, acest sistem are inevitabil dezavantajele echipamentelor mari, consumului mare de energie și zgomotului ridicat. Sistemul de ambreiaj motor-electromagnetic asincron se bazează pe ambreiajul electromagnetic pentru a realiza direcțiile înainte și înapoi, uzura ambreiajului este gravă, stabilitatea de lucru nu este bună și este incomod să reglați viteza, deci este folosit numai pentru rindele ușoare. .
3.1.2 Probleme cu motoarele cu inducție
Dacă se utilizează sistemul de antrenare de reglare a vitezei cu frecvență variabilă a motorului cu inducție, există următoarele probleme:
(1) Caracteristicile de ieșire sunt moi, astfel încât rindeaua portic nu poate transporta suficientă sarcină la viteză mică.
(2) Diferența statică este mare, calitatea procesării este scăzută, piesa prelucrată are modele și chiar se oprește atunci când cuțitul este mâncat.
(3) Cuplul de pornire și frânare este mic, pornirea și frânarea sunt lente, iar offside-ul de parcare este prea mare.
(4) Motorul se încălzește.
Caracteristicile motorului cu reluctanță comutată sunt potrivite în special pentru porniri frecvente, frânare și comutare. Curentul de pornire în timpul procesului de comutare este mic, iar cuplurile de pornire și frânare sunt reglabile, asigurându-se astfel că viteza este în concordanță cu cerințele procesului în diferite intervale de viteză. întâlnește. Motorul cu reluctanță comutată are și un factor de putere ridicat. Fie că este vorba de viteză mare sau mică, fără sarcină sau cu sarcină completă, factorul său de putere este aproape de 1, ceea ce este mai bun decât alte sisteme de transmisie utilizate în prezent la rindelele portic.
3.2 Mașină de spălat
Odată cu dezvoltarea economiei și îmbunătățirea continuă a calității vieții oamenilor, cererea pentru mașini de spălat rufe inteligente și ecologice este, de asemenea, în creștere. Ca putere principală a mașinii de spălat, performanța motorului trebuie îmbunătățită continuu. În prezent, există două tipuri de mașini de spălat populare pe piața internă: mașini de spălat cu pulsator și tambur. Indiferent de ce fel de mașină de spălat, principiul de bază este că motorul antrenează pulsatorul sau tamburul să se rotească, generând astfel un flux de apă, iar apoi fluxul de apă și forța generată de pulsator și tambur sunt folosite pentru a spăla hainele. . Performanța motorului determină funcționarea mașinii de spălat în mare măsură. Starea, adică, determină calitatea spălării și uscării, precum și dimensiunea zgomotului și vibrațiilor.
În prezent, motoarele folosite în mașina de spălat cu pulsator sunt în principal motoare cu inducție monofazate, iar câteva folosesc motoare de conversie a frecvenței și motoare DC fără perii. Mașina de spălat cu tambur se bazează în principal pe un motor de serie, pe lângă un motor cu frecvență variabilă, un motor DC fără perii, un motor cu reluctanță comutat.
Dezavantajele utilizării unui motor cu inducție monofazat sunt foarte evidente, după cum urmează:
(1) nu poate regla viteza
Există o singură viteză de rotație în timpul spălării și este dificil de adaptat la cerințele diferitelor țesături cu privire la viteza de rotație a spălării. Așa-numita „spălare puternică”, „spălare slabă”, „spălare delicată” și alte proceduri de spălare se modifică numai prin Este doar pentru a modifica durata de rotație înainte și înapoi și pentru a avea grijă de cerințele privind viteza de rotație în timpul spălării, viteza de rotație în timpul deshidratării este adesea scăzută, în general doar 400 rpm până la 600 rpm.
(2) Eficiența este foarte scăzută
Eficiența este în general sub 30%, iar curentul de pornire este foarte mare, care poate atinge de 7 până la 8 ori curentul nominal. Este dificil de adaptat la condițiile frecvente de spălare înainte și înapoi.
Motorul în serie este un motor în serie DC, care are avantajele unui cuplu mare de pornire, eficiență ridicată, reglare convenabilă a vitezei și performanță dinamică bună. Cu toate acestea, dezavantajul motorului în serie este că structura este complexă, curentul rotorului trebuie comutat mecanic prin comutator și perie, iar frecarea de alunecare dintre comutator și perie este predispusă la uzură mecanică, zgomot, scântei și interferențe electromagnetice. Acest lucru reduce fiabilitatea motorului și îi scurtează durata de viață.
Caracteristicile motorului cu reluctanță comutată fac posibilă obținerea unor rezultate bune atunci când sunt aplicate mașinilor de spălat. Sistemul de control al vitezei motorului cu reluctanță a comutatorului are o gamă largă de control al vitezei, care poate face „spălare” și
Învârtirile „toate funcționează la viteza optimă pentru spălări standard adevărate, spălări rapide, spălări blânde, spălări catifelate și chiar spălări cu viteză variabilă. De asemenea, puteți alege viteza de rotație după bunul plac în timpul deshidratării. De asemenea, puteți crește viteza în funcție de unele programe setate, astfel încât hainele să poată evita vibrațiile și zgomotul cauzat de distribuția neuniformă în timpul procesului de centrifugare. Performanța excelentă de pornire a motorului cu reluctanță comutată poate elimina impactul curentului frecvent de pornire înainte și inversă al motorului asupra rețelei electrice în timpul procesului de spălare, făcând spălarea și comutarea lină și fără zgomot. Eficiența ridicată a sistemului de reglare a vitezei motorului cu reluctanță comutată în întreaga gamă de reglare a vitezei poate reduce foarte mult consumul de energie al mașinii de spălat.
Motorul de curent continuu fără perii este într-adevăr un concurent puternic pentru motorul cu reluctnță comutată, dar avantajele motorului cu reluctnță comutată sunt costul scăzut, robustețea, lipsa demagnetizării și performanța excelentă de pornire.
3.3 Vehicule electrice
Începând cu anii 1980, datorită atenției din ce în ce mai mare a oamenilor față de problemele de mediu și energie, vehiculele electrice au devenit un mijloc de transport ideal datorită avantajelor lor de zero emisii, zgomot redus, surse de energie largi și utilizare ridicată a energiei. Vehiculele electrice au următoarele cerințe pentru sistemul de acționare cu motor: eficiență ridicată în întreaga zonă de operare, densitate mare de putere și densitate de cuplu, gamă largă de viteze de funcționare, iar sistemul este impermeabil, rezistent la șocuri și la impact. În prezent, sistemele obișnuite de acționare cu motor pentru vehiculele electrice includ motoare cu inducție, motoare cu curent continuu fără perii și motoare cu reluctanță comutată.
Sistemul de control al vitezei motorului cu reluctanță comutată are o serie de caracteristici în performanță și structură, care îl fac foarte potrivit pentru vehiculele electrice. Are următoarele avantaje în domeniul vehiculelor electrice:
(1) Motorul are o structură simplă și este potrivit pentru viteză mare. Cea mai mare parte a pierderii motorului este concentrată pe stator, care este ușor de răcit și poate fi ușor transformat într-o structură antiexplozie răcită cu apă, care practic nu necesită întreținere.
(2) Eficiența ridicată poate fi menținută într-o gamă largă de putere și viteză, ceea ce este dificil de realizat pentru alte sisteme de acționare. Această caracteristică este foarte benefică pentru îmbunătățirea cursului de conducere al vehiculelor electrice.
(3) Este ușor să realizați funcționarea în patru cadrane, să realizați feedback de regenerare a energiei și să mențineți o capacitate puternică de frânare în zona de operare de mare viteză.
(4) Curentul de pornire al motorului este mic, nu există niciun impact asupra bateriei, iar cuplul de pornire este mare, ceea ce este potrivit pentru pornirea cu sarcină grea.
(5) Atât motorul, cât și convertorul de putere sunt foarte robuste și fiabile, potrivite pentru diferite medii dure și cu temperaturi ridicate și au o bună adaptabilitate.
Având în vedere avantajele de mai sus, există multe aplicații practice ale motoarelor cu reluctanță comutată în vehicule electrice, autobuze electrice și biciclete electrice în țară și în străinătate].
Deoarece motorul cu reluctanță comutată are avantajele unei structuri simple, curent de pornire mic, gamă largă de reglare a vitezei și o bună controlabilitate, are avantaje mari de aplicare și perspective largi de aplicare în domeniile rindelelor cu portal, mașinilor de spălat și vehiculelor electrice. Există multe aplicații practice în domeniile menționate mai sus. Deși există un anumit grad de aplicare în China, acesta este încă la început și potențialul său nu a fost încă realizat. Se crede că aplicarea sa în domeniile menționate mai sus va deveni din ce în ce mai extinsă.
Ora postării: Iul-18-2022