Det switchade reluktansmotorns drivsystem (srd) består av fyra delar: switchad reluktansmotor (srm eller sr motor), effektomvandlare, styrenhet och detektor. Den snabba utvecklingen av en ny typ av hastighetsstyrningssystem utvecklades. Den switchade reluktansmotorn är en dubbel framträdande reluktansmotor, som använder principen om minimal reluktans för att generera reluktansvridmoment. På grund av dess extremt enkla och robusta struktur, breda hastighetsregleringsområde, utmärkta hastighetsregleringsprestanda och relativt höga hastighet i hela hastighetsregleringsområdet. Hög effektivitet och hög systemtillförlitlighet gör den till en stark konkurrent till växelströmsmotorhastighetsstyrningssystem, likströmsmotorhastighetsstyrsystem och borstlöst likströmsmotorhastighetsstyrsystem. Switchade reluktansmotorer har använts i stor utsträckning eller började användas inom olika områden såsom elfordonsdrifter, hushållsapparater, allmän industri, flygindustri och servosystem, som täcker olika hög- och låghastighetsdrivsystem med ett effektområde på 10w till 5mw, vilket visar enorm marknadspotential.
2.1 Motorn har en enkel struktur, låg kostnad och är lämplig för hög hastighet
Strukturen hos den omkopplade reluktansmotorn är enklare än den för induktionsmotorn med ekorrbur, som allmänt anses vara den enklaste. Statorspolen är en koncentrerad lindning, som är lätt att bädda in, änden är kort och fast och driften är pålitlig. Vibrationsmiljö; Rotorn är endast gjord av kiselstål, så det kommer inte att finnas några problem som dålig gjutning av ekorrburar och trasiga stänger som används under tillverkningsprocessen av induktionsmotorer för ekorrburar. Rotorn har extremt hög mekanisk hållfasthet och kan arbeta i extremt höga hastigheter. upp till 100 000 varv per minut.
2.2 Enkel och pålitlig strömkrets
Motorns vridmomentriktning har ingenting att göra med lindningsströmmens riktning, det vill säga endast lindningsströmmen i en riktning krävs, faslindningarna är anslutna mellan huvudkretsens två kraftrör, och det kommer att finnas inget broarm rakt igenom kortslutningsfel. , Systemet har stark feltolerans och hög tillförlitlighet och kan appliceras vid speciella tillfällen som flyg.
2.3 Högt startmoment, låg startström
Produkterna från många företag kan uppnå följande prestanda: när startströmmen är 15 % av märkströmmen är startmomentet 100 % av märkvridmomentet; när startströmmen är 30 % av märkvärdet kan startmomentet nå 150 % av märkvärdet. %. Jämfört med startegenskaperna för andra hastighetskontrollsystem, såsom DC-motor med 100% startström, erhåll 100% vridmoment; squirrel cage induktionsmotor med 300 % startström, erhåll 100 % vridmoment. Det kan ses att den omkopplade reluktansmotorn har mjukstartprestanda, strömpåverkan är liten under startprocessen och uppvärmningen av motorn och styrenheten är mindre än den för den kontinuerliga nominella driften, så den är särskilt lämplig för frekventa start-stopp och framåt-bakåt omkopplingsoperationer, såsom portalhyvlar, fräsmaskiner, reversibla valsverk inom metallurgisk industri, flygsågar, flygsaxar, etc.
2.4 Brett hastighetsregleringsområde och hög effektivitet
Driftseffektiviteten är så hög som 92 % vid nominell hastighet och nominell belastning, och den totala verkningsgraden hålls så hög som 80 % i alla hastighetsområden.
2.5 Det finns många kontrollerbara parametrar och bra hastighetsregleringsprestanda
Det finns minst fyra huvudsakliga driftsparametrar och vanliga metoder för att styra switchade reluktansmotorer: fasstartvinkel, relevant avbrottsvinkel, fasströmsamplitud och faslindningsspänning. Det finns många styrbara parametrar, vilket gör att kontrollen är flexibel och bekväm. Olika styrmetoder och parametervärden kan användas i enlighet med motorns driftskrav och motorns förhållanden för att få den att fungera i bästa tillstånd, och den kan också uppnå olika funktioner och specifika karakteristiska kurvor, som att göra motorer har exakt samma funktion i fyra kvadranter (framåt, bakåt, motor och bromsning), med högt startmoment och kurvor för belastningskapacitet för seriemotorer.
2.6 Den kan uppfylla olika speciella krav genom enhetlig och samordnad design av maskin och el
Den överlägsna strukturen och prestandan hos den switchade reluktansmotorn gör dess användningsområde mycket omfattande. Följande tre typiska tillämpningar analyseras.
3.1 Gantryhyvel
Gantryhyveln är en huvudarbetsmaskin inom bearbetningsindustrin. Hyvelns arbetsmetod är att arbetsbordet driver arbetsstycket i fram- och återgående rörelse. När den rör sig framåt planerar hyveln som är fäst på ramen arbetsstycket och när den rör sig bakåt lyfter hyveln arbetsstycket. Från och med då kommer arbetsbänken tillbaka med en tom rad. Funktionen hos hyvelns huvuddrivsystem är att driva arbetsbordets fram- och återgående rörelse. Uppenbarligen är dess prestanda direkt relaterad till bearbetningskvaliteten och produktionseffektiviteten för hyveln. Därför måste drivsystemet ha följande huvudegenskaper.
3.1.1 Huvudfunktioner
(1) Den är lämplig för frekvent start, bromsning och rotation framåt och bakåt, inte mindre än 10 gånger per minut, och start- och bromsningsprocessen är smidig och snabb.
(2) Den statiska skillnadsgraden måste vara hög. Det dynamiska hastighetsfallet från tomgång till plötslig knivbelastning är inte mer än 3%, och den kortsiktiga överbelastningsförmågan är stark.
(3) Hastighetsregleringsområdet är brett, vilket är lämpligt för behoven av låghastighets-, medelhastighets hyvling och höghastighetsbackning.
(4) Arbetsstabiliteten är god och returpositionen för tur och retur är korrekt.
För närvarande har huvuddrivsystemet för inhemsk portalhyvel huvudsakligen formen av DC-enhet och formen av asynkron motor-elektromagnetisk koppling. Ett stort antal hyvlar som huvudsakligen drivs av DC-enheter är i ett allvarligt tillstånd av åldrande, motorn är kraftigt sliten, gnistorna på borstarna är stora vid hög hastighet och tung belastning, felet är frekvent och underhållsarbetet är stor, vilket direkt påverkar den normala produktionen. . Dessutom har detta system oundvikligen nackdelarna med stor utrustning, hög strömförbrukning och högt brus. Det asynkrona motor-elektromagnetiska kopplingssystemet förlitar sig på den elektromagnetiska kopplingen för att realisera riktningarna framåt och bakåt, kopplingsslitaget är allvarligt, arbetsstabiliteten är inte bra och det är obekvämt att justera hastigheten, så den används endast för lätta hyvlar .
3.1.2 Problem med induktionsmotorer
Om induktionsmotorns varvtalsregleringssystem med variabel frekvens används, finns följande problem:
(1) Utgångsegenskaperna är mjuka, så att portalhyveln inte kan bära tillräckligt med last vid låg hastighet.
(2) Den statiska skillnaden är stor, bearbetningskvaliteten är låg, det bearbetade arbetsstycket har mönster och det stannar till och med när kniven äts.
(3) Start- och bromsvridmomentet är litet, start- och bromsningen är långsam, och parkeringen för offside är för stor.
(4) Motorn värms upp.
Egenskaperna hos den kopplade reluktansmotorn är särskilt lämpliga för frekvent start, bromsning och kommutering. Startströmmen under kommuteringsprocessen är liten och start- och bromsmomenten är justerbara, vilket säkerställer att hastigheten överensstämmer med processkraven i olika hastighetsområden. möter. Den switchade reluktansmotorn har också en hög effektfaktor. Oavsett om det är hög eller låg hastighet, obelastad eller full last, är dess effektfaktor nära 1, vilket är bättre än andra transmissionssystem som för närvarande används i portalhyvlar.
3.2 Tvättmaskin
Med utvecklingen av ekonomin och den kontinuerliga förbättringen av människors livskvalitet ökar också efterfrågan på miljövänliga och intelligenta tvättmaskiner. Som tvättmaskinens huvudkraft måste motorns prestanda kontinuerligt förbättras. För närvarande finns det två typer av populära tvättmaskiner på hemmamarknaden: pulsator- och trumtvättmaskiner. Oavsett vilken typ av tvättmaskin, är grundprincipen att motorn driver pulsatorn eller trumman att rotera, vilket genererar vattenflöde, och sedan används vattenflödet och kraften som genereras av pulsatorn och trumman för att tvätta kläderna . Motorns prestanda bestämmer i stor utsträckning tvättmaskinens funktion. Staten, det vill säga, bestämmer kvaliteten på tvätt och torkning, liksom storleken på buller och vibrationer.
För närvarande är motorerna som används i pulsatortvättmaskinen huvudsakligen enfasiga induktionsmotorer, och ett fåtal använder frekvensomvandlingsmotorer och borstlösa DC-motorer. Trumtvättmaskinen är huvudsakligen baserad på seriemotor, förutom motor med variabel frekvens, borstlös DC-motor, switchad reluktansmotor.
Nackdelarna med att använda en enfas induktionsmotor är mycket uppenbara, enligt följande:
(1) kan inte justera hastigheten
Det finns bara en rotationshastighet under tvätt, och det är svårt att anpassa sig till olika tygers krav på tvättens rotationshastighet. Den så kallade "starka tvätten", "svag tvätt", " skonsam tvätt " och andra tvättprocedurer ändras endast med Det är bara för att ändra varaktigheten av framåt- och bakåtrotationen, och för att ta hand om rotationshastighetskraven under tvättning är rotationshastigheten under uttorkning ofta låg, i allmänhet endast 400 rpm till 600 rpm.
(2) Verkningsgraden är mycket låg
Verkningsgraden är i allmänhet under 30 %, och startströmmen är mycket stor, som kan nå 7 till 8 gånger märkströmmen. Det är svårt att anpassa sig till de frekventa fram- och bakåttvättförhållandena.
Seriemotorn är en DC-seriemotor, som har fördelarna med stort startmoment, hög effektivitet, bekväm hastighetsreglering och god dynamisk prestanda. Nackdelen med seriemotorn är dock att strukturen är komplex, rotorströmmen måste mekaniskt kommuteras genom kommutatorn och borsten, och glidfriktionen mellan kommutatorn och borsten är benägen till mekaniskt slitage, buller, gnistor och elektromagnetiska störningar. Detta minskar motorns tillförlitlighet och förkortar dess livslängd.
Egenskaperna hos den omkopplade reluktansmotorn gör det möjligt att uppnå goda resultat när den appliceras på tvättmaskiner. Omkopplarreluktansmotorns hastighetskontrollsystem har ett brett hastighetskontrollområde, vilket kan göra "tvätt" och
Snurrarna arbetar alla med optimal hastighet för äkta standardtvättar, snabbtvättar, skonsamma tvättar, sammetstvättar och även tvättar med variabel hastighet. Du kan också välja rotationshastighet efter behag under uttorkning. Du kan också öka hastigheten enligt vissa inställda program, så att kläderna kan undvika vibrationer och buller orsakade av ojämn fördelning under spinningsprocessen. Den utmärkta startprestandan hos den switchade reluktansmotorn kan eliminera påverkan av motorns frekventa framåt- och bakåtstartström på elnätet under tvättprocessen, vilket gör tvättning och kommutering smidig och ljudlös. Den höga effektiviteten hos det omkopplade reluktansmotorns hastighetsreglerande system i hela hastighetsregleringsområdet kan kraftigt minska tvättmaskinens strömförbrukning.
Den borstlösa DC-motorn är verkligen en stark konkurrent till den switchade reluktansmotorn, men fördelarna med den switchade reluktansmotorn är låg kostnad, robusthet, ingen avmagnetisering och utmärkt startprestanda.
3.3 Elfordon
Sedan 1980-talet, på grund av människors ökande uppmärksamhet på miljö- och energifrågor, har elfordon blivit ett idealiskt transportmedel på grund av deras fördelar med nollutsläpp, lågt ljud, breda kraftkällor och högt energiutnyttjande. Elfordon har följande krav på motordrivsystemet: hög effektivitet i hela driftområdet, hög effekttäthet och vridmomentdensitet, brett drifthastighetsområde och systemet är vattentätt, stöttåligt och slagtåligt. För närvarande inkluderar de vanliga motordrivsystemen för elfordon induktionsmotorer, borstlösa DC-motorer och switchade reluktansmotorer.
Det omkopplade reluktansmotorns hastighetskontrollsystem har en rad egenskaper i prestanda och struktur, vilket gör det mycket lämpligt för elfordon. Det har följande fördelar inom elfordon:
(1) Motorn har en enkel struktur och är lämplig för hög hastighet. Det mesta av förlusten av motorn är koncentrerad till statorn, som är lätt att kyla och enkelt kan göras till en vattenkyld explosionssäker struktur, som i princip inte kräver något underhåll.
(2) Hög effektivitet kan upprätthållas inom ett brett spektrum av effekt och hastighet, vilket är svårt för andra drivsystem att uppnå. Denna funktion är mycket fördelaktig för att förbättra körförloppet för elfordon.
(3) Det är lätt att realisera fyrkvadrantdrift, realisera energiåtergivningsåterkoppling och bibehålla stark bromsförmåga i höghastighetsdriftsområde.
(4) Motorns startström är liten, det finns ingen påverkan på batteriet och startvridmomentet är stort, vilket är lämpligt för start med tung belastning.
(5) Både motorn och kraftomvandlaren är mycket robusta och pålitliga, lämpliga för olika hårda och höga temperaturer och har god anpassningsförmåga.
Med tanke på ovanstående fördelar finns det många praktiska tillämpningar av switchade reluktansmotorer i elfordon, elbussar och elcyklar hemma och utomlands].
Eftersom den omkopplade reluktansmotorn har fördelarna med enkel struktur, liten startström, brett hastighetsregleringsområde och god styrbarhet, har den stora applikationsfördelar och breda applikationsmöjligheter inom områdena portalhyvlar, tvättmaskiner och elfordon. Det finns många praktiska tillämpningar inom de ovan nämnda områdena. Även om det finns en viss grad av tillämpning i Kina, är det fortfarande i sin linda och dess potential har ännu inte realiserats. Man tror att dess tillämpning inom de ovan nämnda områdena kommer att bli mer och mer omfattande.
Posttid: 18 juli 2022