同步磁阻電機的工作原理和優(yōu)點
發(fā)布時間:
Jun 30,2022
資訊概要:
同步磁阻電機是一種新型調(diào)速電機,該調(diào)速系統(tǒng)兼有DC調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點,它是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)和無刷DC電機調(diào)速系統(tǒng)之后的至新一代無級調(diào)速系統(tǒng),它結(jié)構(gòu)簡單牢固,調(diào)速范圍寬,調(diào)速性能優(yōu)良,在整個調(diào)速范圍內(nèi)效率高,系統(tǒng)可靠性高。它主要由同步磁阻電機、功率變換器、控制器和位置檢測器組成??刂破靼β兽D(zhuǎn)換器和控制電路,而轉(zhuǎn)子位置檢測器安裝在電機的一端。
一、同步磁阻電機的工作原理
同步磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)中使用的同步磁阻電機是SRD實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換的部件,也是SRD區(qū)別于其他電機驅(qū)動系統(tǒng)的主要標志。SRM是一種雙凸極可變磁阻電機。其定子和轉(zhuǎn)子的凸極由普通硅鋼片疊壓而成。轉(zhuǎn)子中沒有繞組或永磁體,集中繞組纏繞在定子磁極上,兩個直徑方向相反的繞組連接在一起,稱為“一相”。SR電機可以設(shè)計成各種不同的相,定子和轉(zhuǎn)子磁極有許多不同的組合。相數(shù)多、步距角小有利于減小轉(zhuǎn)矩脈動,但結(jié)構(gòu)復雜,主開關(guān)器件多,成本高。現(xiàn)在廣泛使用的是四相(8/6)結(jié)構(gòu)和三相(12/8)結(jié)構(gòu)。
二、同步磁阻電機的優(yōu)勢
同步磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)合了感應(yīng)電機驅(qū)動系統(tǒng)和DC電動車電機驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)點,是這些驅(qū)動系統(tǒng)的有力競爭者。其主要優(yōu)點如下:
1.同步磁阻電機的電機利用率很大,可以是感應(yīng)電機的1.2~1.4倍。
2.電機結(jié)構(gòu)簡單,轉(zhuǎn)子上沒有任何形式的繞組;定子上只有簡單的集中繞組,端部較短,沒有相間跳線。因此具有制造工序少、成本低、工作可靠、維護量小的特點。
3.同步磁阻電機的轉(zhuǎn)矩與電流極性無關(guān),只需要單向電流激勵。理想情況下,常用的速率轉(zhuǎn)換電路中每相只能使用一個開關(guān)元件,并且與電機繞組串聯(lián),所以不會像PWM逆變電源那樣有兩個開關(guān)元件通過的危險。因此,同步磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)的SED電路比PWM交流調(diào)速系統(tǒng)簡單,可靠性高,成本低。
4.同步磁阻電機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式限速小,可以做成高速電機。而且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量小,在電流換相時可以隨時改變相轉(zhuǎn)力矩的大小和方向,所以系統(tǒng)具有良好的動態(tài)響應(yīng)。
5.SRD系統(tǒng)可以通過開啟和關(guān)閉電流以及控制振幅來獲得滿足不同負載要求的機械特性。易于實現(xiàn)系統(tǒng)的軟啟動和四象限運行,控制靈活。因為SRD系統(tǒng)是一個自同步系統(tǒng),不會像變頻供電的感應(yīng)電機那樣出現(xiàn)不穩(wěn)定和低頻振蕩。
6.由于SR同步磁阻電機采用了獨特的結(jié)構(gòu)、設(shè)計方法和相應(yīng)的控制技巧,其單位加工可以與感應(yīng)電機相媲美,甚至略勝一籌。
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