开关磁阻电机调速系统 点击:0 | 回复:0



风月无边

    
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发表于:2006-02-16 16:08:00
楼主
电动机作为一种量大面广的机电产品,是最主要的电能消耗设备,在我国,仅中小型电动机所消耗电能就占全国发电量的60%以上。在各类电动机中,需要调速运行或可采用调速运行的近三分之一。这些电动机采用调速节电技术后,平均节电率可达20%,每年能够为国家节约用电数百亿度,具有巨大的经济与社会效益。开关型磁阻电动机调速系统(Switched Reluctance Driver,简称SRD)是以现代电力电子与微机控制技术为基础的机电一体化产品。它由开关型磁阻电动机(简称SR电动机)与微机智能控制器两部分组成,其突出特点是效率高、节能效果好,调速范围广,无起动冲击电流,起动转矩大,控制灵活,此外,还具有结构简单、坚固可靠,成本低等优点。除可以取代已有的电气传动调速系统(如变频调速系统)外,SRD还十分适用于运输车辆驱动、龙门刨床、提升机械等需要重载起动,频繁起动、正反转,长期低速运行等特殊应用场合。SRD是当代电气传动领域的热门课题。国外已有正式的产品,我国已从理论研究迈步到工业应用阶段。目前,SRD技术正处于产业化突破的关键时期,谁开发出了成熟的工业化产品,谁就抢得了市场先机,必将能够获得丰厚的利润回报。
2001年,山东科汇电气股份有限公司与淄博牵引电机(集团)股份有限公司合作,发挥两个单位分别在电力电子技术与电机技术开发方面的优势,加快SRD产品开发进度。SRD课题组与北京交通大学、山东理工大学合作,攻克了数个技术难关,已推出1.1kW~132kW具有自主知识产权的系列产品,鉴定为世界先进产品,具备了批量生产条件。

SRD技术特点
(1)效率高,节能效果好。在所有的调速和功率范围内,SRD整体效率比交流异步电动机变频调速系统(简称变频调速)至少高3%以上,在低速工作的状态下其效率能够提高10%以上。与直流调速、串级调速、电磁调速等系统相比,SRD节电效果更明显。 
(2)起动转矩大,特别适合于那些需要重载起动和负载变化明显并且频繁的场合。SRD控制器从电源侧吸收较少的电流,在电机侧可得到较大的起动转矩,起动转矩达额定转矩的150%时、起动电流仅为额定电流的30%,比之交流电动机的300%电流获得100%的转矩的性能,优势非常明显。
(3)调速范围广。SR电动机可以在低速下长期运行。由于效率高,在低速下的温升程度比额定工况时还要低,解决了变频调速低速运行下电机发热问题。此外,SR电动机最高转速不会像交流电动机那样受极数的限制,可以根据实际需要灵活地设定最高转速。  
(4)可频繁正、反转,频繁起动、停止,因此,非常适合于龙门刨床、可逆轧机、油田抽油机等应用场合。
(5)起动电流小,避免了对电网的冲击。SRD具有软起动特性,没有普通交流电动机起动电流大于额定电流5~7倍的现象。
(6)功率因数高,不需要加装无功补偿装置。普通交流电动机空载时的功率因数在0.2~0.4,之间,满载在0.8~0.9之间;而开关磁阻电机调速系统在空载和满载下的功率因数均大于0.98。
(7)电机结构简单、坚固、制造工艺简单,成本低。工作可靠,能适用于各种恶劣、高温甚至强振动环境。
(8)缺相与过负载时仍可工作。出现电源缺相、电机或控制器任一相出现故障时,SR电动机输出功率减小,但仍然可以运行。当系统超过额定负载120%以上时,转速只会下降,而不会烧毁电机和控制器。
(9)由于控制器中功率变换器与电机绕组串联,不会出现变频调速系统功率变换器可能出现的直通故障,可靠性大为提高。


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