Systém pohonu spínaného reluktančného motora (srd) pozostáva zo štyroch častí: spínaného reluktančného motora (motor srm alebo sr), výkonového meniča, ovládača a detektora. Rozvinul sa rýchly vývoj nového typu systému riadenia rýchlosti. Spínaný reluktančný motor je dvojitý reluktančný motor, ktorý využíva princíp minimálnej reluktancie na generovanie reluktančného momentu. Vďaka extrémne jednoduchej a pevnej konštrukcii, širokému rozsahu regulácie otáčok, vynikajúcemu výkonu regulácie otáčok a relatívne vysokej rýchlosti v celom rozsahu regulácie otáčok. Vysoká účinnosť a vysoká spoľahlivosť systému z neho robia silného konkurenta systému riadenia otáčok striedavého motora, systému riadenia otáčok jednosmerného motora a systému riadenia otáčok bezkartáčového jednosmerného motora. Spínané reluktančné motory sa široko používajú alebo sa začali používať v rôznych oblastiach, ako sú pohony elektrických vozidiel, domáce spotrebiče, všeobecný priemysel, letecký priemysel a servosystémy, ktoré pokrývajú rôzne vysokorýchlostné a nízkorýchlostné pohonné systémy s rozsahom výkonu od 10 W do 5 mw. obrovský trhový potenciál.
2.1 Motor má jednoduchú konštrukciu, nízku cenu a je vhodný pre vysokú rýchlosť
Štruktúra spínaného reluktančného motora je jednoduchšia ako štruktúra indukčného motora s klietkou nakrátko, ktorý je všeobecne považovaný za najjednoduchší. Cievka statora je koncentrované vinutie, ktoré sa ľahko zapúšťa, koniec je krátky a pevný a prevádzka je spoľahlivá. Vibračné prostredie; rotor je vyrobený iba z plechov z kremíkovej ocele, takže počas výrobného procesu indukčných motorov s klietkou nakrátko nevzniknú žiadne problémy, ako napríklad zlé odliatie klietky nakrátko a zlomené tyče. Rotor má extrémne vysokú mechanickú pevnosť a môže pracovať pri extrémne vysokých rýchlostiach. až 100 000 otáčok za minútu.
2.2 Jednoduchý a spoľahlivý napájací obvod
Smer krútiaceho momentu motora nemá nič spoločné so smerom prúdu vinutia, to znamená, že je potrebný iba prúd vinutia v jednom smere, fázové vinutia sú zapojené medzi dve výkonové trubice hlavného obvodu a budú žiadna skratová porucha priameho ramena mosta. , Systém má silnú odolnosť voči chybám a vysokú spoľahlivosť a možno ho použiť pri špeciálnych príležitostiach, ako je letecký priemysel.
2.3 Vysoký rozbehový moment, nízky rozbehový prúd
Výrobky mnohých spoločností môžu dosiahnuť nasledujúci výkon: keď je počiatočný prúd 15% menovitého prúdu, počiatočný krútiaci moment je 100% menovitého krútiaceho momentu; keď je štartovací prúd 30% menovitej hodnoty, môže štartovací moment dosiahnuť 150% menovitej hodnoty. %. V porovnaní so štartovacími charakteristikami iných systémov riadenia rýchlosti, ako je DC motor so 100% štartovacím prúdom, získate 100% krútiaci moment; indukčný motor vo veveričke s 300% štartovacím prúdom, získajte 100% krútiaci moment. Je vidieť, že spínaný reluktančný motor má mäkký štart, prúdový dopad je malý počas procesu štartovania a zahrievanie motora a regulátora je menšie ako pri nepretržitej menovitej prevádzke, takže je obzvlášť vhodný pre časté spínacie operácie štart-stop a dopredu-dozadu, ako sú portálové hoblíky, frézky, reverzibilné valcovacie stolice v hutníckom priemysle, lietajúce píly, letmé nožnice atď.
2.4 Široký rozsah regulácie rýchlosti a vysoká účinnosť
Prevádzková účinnosť je až 92 % pri menovitej rýchlosti a menovitom zaťažení a celková účinnosť je udržiavaná až na úrovni 80 % vo všetkých rozsahoch otáčok.
2.5 Existuje veľa ovládateľných parametrov a dobrý výkon regulácie rýchlosti
Existujú najmenej štyri hlavné prevádzkové parametre a bežné metódy riadenia spínaných reluktančných motorov: fázový uhol zapnutia, príslušný uhol vypnutia, amplitúda fázového prúdu a napätie fázového vinutia. Existuje veľa ovládateľných parametrov, čo znamená, že ovládanie je flexibilné a pohodlné. Rôzne spôsoby ovládania a hodnoty parametrov možno použiť podľa prevádzkových požiadaviek motora a podmienok motora, aby fungoval v čo najlepšom stave, a tiež môže dosiahnuť rôzne funkcie a špecifické charakteristické krivky, ako je napr. motor má presne rovnakú štvorkvadrantovú prevádzku (vpred, vzad, motor a brzdenie) s vysokým rozbehovým momentom a krivkami nosnosti pre sériové motory.
2.6 Môže spĺňať rôzne špeciálne požiadavky prostredníctvom jednotného a koordinovaného dizajnu stroja a elektriny
Vďaka vynikajúcej štruktúre a výkonu spínaného reluktančného motora je jeho oblasť použitia veľmi široká. Analyzujú sa nasledujúce tri typické aplikácie.
3.1 Portálový hoblík
Portálový hoblík je hlavným pracovným strojom v obrábacom priemysle. Pracovná metóda hoblíka spočíva v tom, že pracovný stôl poháňa obrobok k vratnému pohybu. Keď sa pohybuje dopredu, hoblík pripevnený na ráme hobluje obrobok a keď sa pohybuje dozadu, hoblík zdvihne obrobok. Odvtedy sa pracovný stôl vráti s prázdnym riadkom. Funkciou hlavného pohonného systému hoblíka je poháňať vratný pohyb pracovného stola. Je zrejmé, že jeho výkon priamo súvisí s kvalitou spracovania a efektívnosťou výroby hoblíka. Preto sa vyžaduje, aby pohonný systém mal nasledujúce hlavné vlastnosti.
3.1.1 Hlavné funkcie
(1) Je vhodný na časté štartovanie, brzdenie a otáčanie dopredu a dozadu, nie menej ako 10-krát za minútu a proces štartovania a brzdenia je hladký a rýchly.
(2) Požaduje sa, aby miera statického rozdielu bola vysoká. Dynamický pokles rýchlosti od stavu bez zaťaženia po náhle zaťaženie noža nie je väčší ako 3% a schopnosť krátkodobého preťaženia je silná.
(3) Rozsah regulácie rýchlosti je široký, čo je vhodné pre potreby nízkorýchlostného, strednorýchlostného hobľovania a vysokorýchlostného spätného chodu.
(4) Stabilita práce je dobrá a spiatočná poloha spiatočnej cesty je presná.
V súčasnosti má hlavný pohonný systém domáceho portálového hoblíka najmä formu jednosmernej jednotky a formu asynchrónnej motorovo-elektromagnetickej spojky. Veľký počet hoblíkov poháňaných hlavne jednosmernými jednotkami je v stave vážneho starnutia, motor je silne opotrebovaný, iskry na kefách sú veľké pri vysokej rýchlosti a veľkom zaťažení, poruchy sú časté a pracovná záťaž pri údržbe je veľká, ktorý priamo ovplyvňuje normálnu produkciu. . Okrem toho má tento systém nevyhnutne nevýhody veľkých zariadení, vysokej spotreby energie a vysokej hlučnosti. Systém asynchrónneho motora s elektromagnetickou spojkou sa spolieha na elektromagnetickú spojku pri realizácii smeru vpred a vzad, opotrebovanie spojky je vážne, pracovná stabilita nie je dobrá a nastavenie rýchlosti je nepohodlné, takže sa používa iba pre ľahké hoblíky. .
3.1.2 Problémy s indukčnými motormi
Ak sa použije systém pohonu s reguláciou otáčok indukčného motora, existujú nasledujúce problémy:
(1) Výstupné charakteristiky sú mäkké, takže portálový hoblík nemôže uniesť dostatočné zaťaženie pri nízkej rýchlosti.
(2) Statický rozdiel je veľký, kvalita spracovania je nízka, spracovaný obrobok má vzory a dokonca sa zastaví, keď sa nôž zje.
(3) Štartovací a brzdný moment je malý, štartovanie a brzdenie je pomalé a parkovacie miesto je príliš veľké.
(4) Motor sa zahrieva.
Charakteristiky spínaného reluktančného motora sú vhodné najmä pre časté štartovanie, brzdenie a komutačný chod. Štartovací prúd počas komutačného procesu je malý a štartovacie a brzdné momenty sú nastaviteľné, čím sa zabezpečuje, že rýchlosť je v súlade s požiadavkami procesu v rôznych rozsahoch otáčok. spĺňa. Spínaný reluktančný motor má tiež vysoký účinník. Či už ide o vysokú alebo nízku rýchlosť, bez zaťaženia alebo pri plnom zaťažení, jeho účinník sa blíži k 1, čo je lepšie ako u iných prevodových systémov, ktoré sa v súčasnosti používajú v portálových hoblíkoch.
3.2 Práčka
S rozvojom ekonomiky a neustálym zlepšovaním kvality života ľudí sa zvyšuje aj dopyt po ekologických a inteligentných práčkach. Ako hlavný výkon práčky je potrebné neustále zlepšovať výkon motora. V súčasnosti sú na domácom trhu dva druhy populárnych práčok: pulzačné a bubnové práčky. Bez ohľadu na to, o aký druh práčky ide, základný princíp je, že motor poháňa pulzátor alebo bubon do rotácie, čím sa generuje prúd vody, a potom sa prúd vody a sila generovaná pulzátorom a bubnom používa na pranie bielizne. . Výkon motora do značnej miery určuje chod práčky. Stav, to znamená, že určuje kvalitu prania a sušenia, ako aj veľkosť hluku a vibrácií.
V súčasnosti sú motory používané v pulzátorových práčkach hlavne jednofázové indukčné motory a niekoľko z nich používa motory s frekvenčnou konverziou a bezkomutátorové jednosmerné motory. Bubnová práčka je založená hlavne na sériovom motore, okrem motora s premenlivou frekvenciou, bezkartáčového jednosmerného motora, spínaného reluktančného motora.
Nevýhody použitia jednofázového indukčného motora sú veľmi zrejmé, a to takto:
(1) nie je možné nastaviť rýchlosť
Počas prania existuje len jedna rýchlosť otáčania a je ťažké prispôsobiť sa požiadavkám rôznych tkanín na rýchlosť otáčania prania. Takzvané „silné pranie“, „slabé pranie“, „jemné pranie“ a ďalšie postupy prania sa menia iba o Je to len na zmenu trvania otáčania dopredu a dozadu a s cieľom postarať sa o požiadavky na rýchlosť otáčania. počas prania je rýchlosť otáčania počas dehydratácie často nízka, zvyčajne len 400 otáčok za minútu až 600 otáčok za minútu.
(2) Účinnosť je veľmi nízka
Účinnosť je vo všeobecnosti nižšia ako 30% a štartovací prúd je veľmi veľký, ktorý môže dosiahnuť 7 až 8-násobok menovitého prúdu. Je ťažké prispôsobiť sa častým podmienkam prania vpred a vzad.
Sériový motor je jednosmerný sériový motor, ktorý má výhody veľkého rozbehového momentu, vysokej účinnosti, pohodlnej regulácie rýchlosti a dobrého dynamického výkonu. Nevýhodou sériového motora je však zložitá konštrukcia, rotorový prúd je potrebné mechanicky komutovať cez komutátor a kefu a klzné trenie medzi komutátorom a kefou je náchylné na mechanické opotrebovanie, hluk, iskry a elektromagnetické rušenie. To znižuje spoľahlivosť motora a skracuje jeho životnosť.
Charakteristiky spínaného reluktančného motora umožňujú dosiahnuť dobré výsledky pri aplikácii na práčky. Regulačný systém otáčok reluktančného motora spínača má široký rozsah regulácie otáčok, ktorý dokáže „umývať“ a
Všetky odstredenia fungujú pri optimálnej rýchlosti pre skutočné štandardné pranie, expresné pranie, jemné pranie, zamatové pranie a dokonca aj pranie s premenlivou rýchlosťou. Počas dehydratácie si tiež môžete ľubovoľne zvoliť rýchlosť otáčania. Rýchlosť môžete tiež zvýšiť podľa niektorých nastavených programov, aby sa oblečenie vyhlo vibráciám a hluku spôsobenému nerovnomerným rozložením počas procesu odstreďovania. Vynikajúci štartovací výkon spínaného reluktančného motora môže eliminovať vplyv častého štartovacieho prúdu motora vpred a vzad na elektrickú sieť počas umývacieho procesu, vďaka čomu je umývanie a komutácia plynulá a nehlučná. Vysoká účinnosť systému regulácie otáčok spínaného reluktančného motora v celom rozsahu regulácie otáčok môže výrazne znížiť spotrebu energie práčky.
Bezkomutátorový jednosmerný motor je skutočne silným konkurentom spínaného reluktančného motora, ale výhodami spínaného reluktančného motora je nízka cena, robustnosť, žiadna demagnetizácia a vynikajúci štartovací výkon.
3.3 Elektrické vozidlá
Od 80. rokov 20. storočia sa vďaka rastúcej pozornosti ľudí k otázkam životného prostredia a energetiky stali elektrické vozidlá ideálnym dopravným prostriedkom vďaka svojim výhodám nulových emisií, nízkej hlučnosti, širokým zdrojom energie a vysokej spotrebe energie. Elektrické vozidlá majú na systém pohonu motora tieto požiadavky: vysoká účinnosť v celej prevádzkovej oblasti, vysoká hustota výkonu a krútiaceho momentu, široký rozsah prevádzkových otáčok a systém je vodotesný, odolný voči nárazom a nárazom. V súčasnosti medzi hlavné systémy motorového pohonu pre elektrické vozidlá patria indukčné motory, bezkomutátorové jednosmerné motory a spínané reluktančné motory.
Systém riadenia rýchlosti spínaného reluktančného motora má rad charakteristík vo výkone a štruktúre, vďaka ktorým je veľmi vhodný pre elektrické vozidlá. V oblasti elektrických vozidiel má nasledujúce výhody:
(1) Motor má jednoduchú konštrukciu a je vhodný pre vysokú rýchlosť. Väčšina strát motora sa sústreďuje na stator, ktorý sa ľahko chladí a dá sa z neho ľahko vyrobiť vodou chladená konštrukcia odolná proti výbuchu, ktorá v podstate nevyžaduje žiadnu údržbu.
(2) Vysoká účinnosť sa dá udržať v širokom rozsahu výkonu a rýchlosti, čo je pre iné systémy pohonu ťažké dosiahnuť. Táto funkcia je veľmi prospešná na zlepšenie jazdného kurzu elektrických vozidiel.
(3) Je ľahké realizovať štvorkvadrantovú prevádzku, realizovať spätnú väzbu na regeneráciu energie a udržiavať silnú brzdnú schopnosť vo vysokorýchlostnej prevádzkovej oblasti.
(4) Štartovací prúd motora je malý, nemá žiadny vplyv na batériu a štartovací krútiaci moment je veľký, čo je vhodné na štartovanie pri veľkom zaťažení.
(5) Motor aj výkonový menič sú veľmi robustné a spoľahlivé, vhodné pre rôzne drsné a vysokoteplotné prostredia a majú dobrú prispôsobivosť.
Vzhľadom na vyššie uvedené výhody existuje mnoho praktických aplikácií spínaných reluktančných motorov v elektrických vozidlách, elektrobusoch a elektrobicykloch doma aj v zahraničí].
Pretože spínaný reluktančný motor má výhody jednoduchej konštrukcie, malého štartovacieho prúdu, širokého rozsahu regulácie rýchlosti a dobrej ovládateľnosti, má veľké aplikačné výhody a široké možnosti použitia v oblasti portálových hoblíkov, práčok a elektrických vozidiel. Vo vyššie uvedených oblastiach existuje mnoho praktických aplikácií. Aj keď v Číne existuje určitá miera uplatnenia, je ešte len v plienkach a jeho potenciál ešte nie je realizovaný. Predpokladá sa, že jeho uplatnenie vo vyššie uvedených oblastiach bude čoraz rozsiahlejšie.
Čas odoslania: 18. júla 2022