一開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)組成

　　開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)(Switched Reluctance Drive ：SRD)由兩部分組成：電動(dòng)機(jī)及控制器。電動(dòng)機(jī)內(nèi)安裝有位置傳感器，控制器由功率電路和控制電路等單元組成。

　　開關(guān)磁組電機(jī)組成框圖

二開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)的特點(diǎn)

01效率高節(jié)能效果好

　　在所有的調(diào)速和功率范圍內(nèi)，開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)整體效率比交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)至少高3% 以上，在低速工作的狀態(tài)下其效率能夠提高10% 以上;與齒輪電機(jī)減速、二級(jí)皮帶輪減速、電磁調(diào)速等系統(tǒng)相比，開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)節(jié)電效果更明顯。

02起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，適合于重載起動(dòng)或負(fù)載變化頻繁的設(shè)備

　　開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)控制器從電源側(cè)吸收較少的電流，在電動(dòng)機(jī)側(cè)可得到較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的200% 時(shí)、起動(dòng)電流僅為額定電流的10% ，比之交流電動(dòng)機(jī)的300% 電流獲得100% 的轉(zhuǎn)矩的性能，優(yōu)勢(shì)非常明顯，特別適合于那些需要重載起動(dòng)和負(fù)載變化明顯并且頻繁的場(chǎng)合。

03調(diào)速范圍廣

　　開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)可以在低速下長(zhǎng)期運(yùn)行。由于其效率高，在低速下的溫升程度比額定工況時(shí)還要低，解決了變頻調(diào)速低速運(yùn)行下電動(dòng)機(jī)發(fā)熱問(wèn)題。此外，開關(guān)磁阻電機(jī)最高轉(zhuǎn)速不會(huì)像交流電動(dòng)機(jī)那樣受極數(shù)的限制，可以靈活地設(shè)定最高轉(zhuǎn)速。

04系統(tǒng)調(diào)控性能好

　　適合于頻繁啟動(dòng)，頻繁正、反轉(zhuǎn)可頻繁正、反轉(zhuǎn)，頻繁起動(dòng)、停止，系統(tǒng)調(diào)控性能好，四象限控制靈活

05起動(dòng)電流小 。起動(dòng)電流小，避免了對(duì)電網(wǎng)的沖擊

　　開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)具有軟起動(dòng)特性，沒(méi)有普通交流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流大于額定電流5～7倍的現(xiàn)象。

06功率因數(shù)高，不需要加裝無(wú)功補(bǔ)償裝置

　　普通交流電動(dòng)機(jī)空載時(shí)的功率因數(shù)在0.2～0.4之問(wèn)，滿載在0.8～0.9之間，而開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在空載和滿載下的功率因數(shù)均大于0.95。

07缺相與過(guò)負(fù)載時(shí)仍可工作

　　出現(xiàn)電源缺相、電動(dòng)機(jī)或控制器任一相出現(xiàn)故障時(shí)，開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)輸出功率減小，但仍然可以運(yùn)行當(dāng)系統(tǒng)超過(guò)額定負(fù)載120% 以上時(shí)，轉(zhuǎn)速只會(huì)下降，而不會(huì)燒毀電動(dòng)機(jī)和控制器。

三開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)的應(yīng)用

01開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)在航空航天應(yīng)用方面

　　航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)用30kW開關(guān)磁阻起動(dòng)/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，額定電壓為270V，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為104.4kW，開關(guān)磁阻電機(jī)與渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)軸直接連接，起動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)可以從零升速至26000r/min，8000r/min以下時(shí)為13.56Nm的恒轉(zhuǎn)矩區(qū)，8000r/min～26000r/min時(shí)為12.68kW的恒功率區(qū);發(fā)電運(yùn)行時(shí)，電機(jī)速度變化范圍為27000～46850r/min，允許過(guò)速至52000r/min，額定功率為30kW時(shí)系統(tǒng)效率約為80%。實(shí)踐表明開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)在航空航天等惡劣環(huán)境中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

02開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)在煤礦中的應(yīng)用

　　開關(guān)磁阻電機(jī)因其起動(dòng)力矩大、起動(dòng)電流小、可以頻繁重載起動(dòng)，特別適用于礦井輸送機(jī)電牽引采煤機(jī)、中小型絞車等，電機(jī)及控制器結(jié)構(gòu)均較簡(jiǎn)單,易于制成全封閉、防爆型, 特別適用于煤礦的惡劣的環(huán)境，還可通過(guò)改變控制軟件,適用于不同工況。

03開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)在數(shù)控機(jī)床主軸直驅(qū)系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　利用開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)恒轉(zhuǎn)矩特性好、動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好的優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床主軸直驅(qū)系統(tǒng)，取得了成功。這為我國(guó)普及型小型數(shù)控機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)提供了一種性價(jià)比很高的新動(dòng)力。

04開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)在家電行業(yè)中的應(yīng)用

　　空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)等家電發(fā)展的總趨勢(shì)是采用具有現(xiàn)代調(diào)速系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)來(lái)取代不調(diào)速的電動(dòng)機(jī)。這里最具資格的當(dāng)數(shù)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。而在性價(jià)比上開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)還占有一定的優(yōu)勢(shì)。

05開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)在電動(dòng)車、船驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)高效、節(jié)能、調(diào)速范圍寬、啟、制動(dòng)特性卓越，顯然是電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)與控制系統(tǒng)的理想動(dòng)力。國(guó)外已將SRD在電瓶車、鏟車、無(wú)軌電車、電動(dòng)轎車、城市輕軌列車等方面進(jìn)行廣泛應(yīng)用，其優(yōu)勢(shì)已經(jīng)明顯凸現(xiàn)出來(lái)，國(guó)內(nèi)這方面的研究開發(fā)也已取得了顯著的成效。將開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于水域的船只驅(qū)動(dòng)上，可以避免機(jī)油、汽油、柴油對(duì)水域的污染，還可以大大減少噪聲污染，這同樣是一個(gè)很有前途的應(yīng)用領(lǐng)域。

四開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)目前存在的缺點(diǎn)

01振動(dòng)及噪聲

　　開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)工作在脈沖供電方式中，瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大，轉(zhuǎn)速很低時(shí)，步進(jìn)狀態(tài)明顯;高速重載時(shí)，振動(dòng)和噪聲大，減小振動(dòng)和噪聲是重要的研究課題。據(jù)了解有些科研人員正在從電磁參數(shù)設(shè)計(jì)和調(diào)速方法以及電機(jī)結(jié)構(gòu)幾方面進(jìn)行研究,加以改進(jìn)、解決。

02位置檢測(cè)器

　　位置檢測(cè)器使得結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的開關(guān)磁阻調(diào)速電機(jī)變得遜色，降低了運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，因此探索實(shí)用的無(wú)位置檢測(cè)器的檢測(cè)方案是十分引人注目的。目前國(guó)內(nèi)外研究較多的是用定子繞組的瞬態(tài)電感信息來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)位置檢測(cè)器方案，但距實(shí)際應(yīng)用還待進(jìn)一步深入研究開發(fā)。

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