服务热线: 17739337658   17739337658

新闻中心

当前位置: 首页 ›› 新闻中心

开关磁阻电机绝缘纸的前景如何?

发布时间:2019-03-30 10:49:17    浏览次数:236次

开关磁阻电机绝缘纸是80年代初跟着电力电子、微电脑和操控技能的迅猛翻开而翻开起来的一种新式调速驱动体系,具有构造简略、工作牢靠及功率高级超卓特征,变成沟通电机绝缘纸调速体系、直流电机绝缘纸调速体系和无刷直流电机绝缘纸调速体系的强有力的竞争者,致使各国专家和企业界的广泛重视。跨国电机绝缘纸公司Emerson电气公司还将开关磁阻电机绝缘纸视为其下世纪调速驱动体系的新的技能、经济增长点。如今开关磁阻电机绝缘纸已广泛或开始运用于工业、航空业和家用电器等各个领域。 

1970年,英国Leeds大学步进电机绝缘纸研讨小组开创一个开关磁阻电机绝缘纸(Switched Reluctance Motor, SRM)雏形,这是关于开关磁阻电机绝缘纸最早的研讨。1972年,进一步对带半导体开关的小功率电动机(10w~1kw)进行了研讨。到了1975年有了实质性的开展,并一向翻开到能够为50kw的电瓶汽车供给设备。1980年在英国成立了开关磁阻电机绝缘纸驱 动设备有限公司(SRD Ltd.),专门进行SRD体系的研讨、开发和设计。1983年英国(SRD Ltd.)首要推出了SRD系列商品,该商品命名 为OULTON。1984年TASC驱动体系公司也推出了他们的商品。其他SRD Ltd. 研发了一种适用于有轨电车的驱动体系,到1986年已工作 500km。该商品的呈现,在电气传动界致使不小的反应。在很多功用政策上抵达了出人意料的高水平,全部体系的归纳功用价格政策抵达或超过了工业中长期广 泛运用的一些变速传动体系。从上世纪90年代国际会议的上有关SRD体系的文章来看,对SRD体系的研讨工作现已从证实它的利益、开发运用期间进入 到设计理论、优化设计研讨期间。对SR电机绝缘纸、 操控器、功率变换器等的工作理论、优化设计、构造办法等方面进行了愈加深化的研讨。  

 二、原理简介及优越性简介   开关磁阻电动机驱动体系 (SRD)是较为杂乱的机电一体化设备,SRD的工作需求在线实时检查的反应量通常有转子方位、速度及电流等,然后依据操控政策归纳这些信息给出操控指 令,结束工作操控及维护等功用。转子方位检查环节是SRD的首要构成有些,检查到的转子方位信号是各相主开关器材准确进行逻辑切换的依据,也为速度操控环 节供给了速度反应信号。  开关磁阻电机绝缘纸具有再生的才华,体系功率高。对开关磁阻电机绝缘纸的理论研讨和实践证实,该体系具有很多显着的利益:(1)电机绝缘纸构造简略、安定,制作技能简略,本钱低,可工作于极高转速;定子线圈嵌放简略,端部短而强健,工作牢靠,能适用于各种恶劣、高温甚至强振荡环境。(2)损耗首要产生在定子,电机绝缘纸易 于冷却;转子无永磁体,可容许有较高的温升。(3)转矩方向与电流方向无关,然后可最大极限简化功率变换器,下降体系本钱。(4)功率变换器不会 呈现直通缺陷,牢靠性高。(5)起动转矩大,低速功用好,无感应电动机在起动时所呈现的冲击电流表象。(6)调速方案宽,操控活络,易于结束各种 特别央求的转矩-速度特性。(7)在宽广的转速和功率方案内都具有高功率。(8)能四象限工作,具有较强的再生制动才华。(9)容错才华强。开 关磁阻电机绝缘纸的容错体如今电机绝缘纸某一相损坏,电机绝缘纸照样能够工作。  与其时广泛运用的变频调速感应电动机对比,开关磁阻电机绝缘纸在本钱、功率、调速功用、单位体积功率、牢靠性、散热性等都具有显着的优势或竞争力。如果说第一代开关磁阻电机绝缘纸(1983年研发)在小功率方案的功率比高效变频调速感应电动机低,第二代开关磁阻电机绝缘纸(1988年研发)的功率已全部超过了高效变频调速感应电动机。更可贵的是,开关磁阻电机绝缘纸在宽广的速度和功率方案内都能坚持较高的功率,这是变频调速感应电动机难以对比的。感应电动机要获得与直流电机绝缘纸附近的调速特性需选用杂乱的矢量操控体系,而开关磁阻电机绝缘纸经过调整注册角、关断角、电压和电流,能够得到不一样负载央求的机械特性,操控简略、活络,能简略地结束软启动和四象限工作,并且由于这是一种纯逻辑的操控办法,很简略智能化,经过修改软件调整电机绝缘纸工作特性满意不一样运用央求。由于开关磁阻电机绝缘纸固有的转矩不坚决,或许致使较大的噪声和振荡,事实上这种状况的发作通常与电机绝缘纸设计和操控的不合理有关,经过优化电机绝缘纸设计和操控战略,转矩不坚决和噪声完全能够得到有用的按捺,准确认识到这一点对开关磁阻电机绝缘纸的开发和运用是很首要的。SRD Ltd.公司开发的伺服运用开关磁阻电机绝缘纸,转矩不坚决仅为0.05%。近年研讨的最优励磁操控战略、两次换流操控战略、电机绝缘纸噪声本源、定子振荡模态、定子固有频率核算等作用对下降电机绝缘纸噪声都有活泼的推进作用。跟着设计和制作水平的跋涉,噪声必将进一步下降。

三、开关磁阻电机绝缘纸的运用   这些年,开关磁阻电机绝缘纸的运用和翻开获得了显着的跋涉,已成功地运用于电动车驱动、通用工业、家用电器和纺织机械等各个领域,功率方案从10W到5MW,最大速度高达100000 r/min。

3.1 电动车运用  开关磁阻电机绝缘纸开始的运用领域即是电动车。如今电动摩托车和电动自行车的驱动电机绝缘纸首要有永磁无刷及永磁有刷两种,但是选用开关磁阻电机绝缘纸驱动有其一起的优势。当高能量密度和体系功率为要害政策时,开关磁阻电机绝缘纸变为首选政策。  

SRD开关磁阻电机绝缘纸驱动体系的电机绝缘纸构造紧凑强健,适合于高速工作,并且驱动电路简略本钱低、功用牢靠,在宽广的转速方案内功率都对比高,并且能够方便地结束四象限操控。这些特征使SRD开关磁阻电机绝缘纸驱动体系很适合电动车辆的各种工况下工作,是电动车辆中极具有潜力的机种。SRD的最大特征是转矩脉动大,噪声大;此外,相对永磁电机绝缘纸而言,功率密度和功率偏低;另一个缺陷是要运用方位传感器,增加了构造杂乱性,下降了牢靠性。因而无传感器的SRD也是将来的翻开趋势之一。其利益首要表如今以下几个方面:(1)开关磁阻电机绝缘纸不只功率高,并且在很宽的功率和转速方案内都能坚持高功率,这是其它类型驱动体系难以抵达的。这种特性对电动车的工作状况尤为适合,有利于跋涉电动车的续驶旅程。(2)开关磁阻电机绝缘纸很简略经过选用恰当的操控战略和体系设计满意电动车四象限工作的央求,并且还能在高速工作区域坚持强有力的制动才华。(3)开关磁阻电机绝缘纸有极好的散热特性,然后能以小的体积获得较大的输出功率,减小电机绝缘纸体积和重量。(4)经过调整注册角和关断角,开关磁阻电机绝缘纸完全能够抵达它激直流电机绝缘纸驱动体系超卓的操控特性,并且这是一种纯逻辑的操控办法,很简略智能化,然后能经过从头编程或替换电路元件,方便地满意不一样工作特性的央求。(5)开关磁阻电机绝缘纸不论电机绝缘纸仍 是功率变换器都十分安定牢靠,无需或很少需求维护,适用于各种恶劣、高温环境,具有超卓的适应性。

3.2 纺织工业运用  近十多年来中国纺织机械行 业的机电一体化水平有了较显着的跋涉,在新式纺织机械上广泛选用了机电一体化技能。这项技能的内容包含了抢先的信息处理和操控技能,即以核算机为基地,有 PLC、工控机、单片机、人机界面、现场总线等构成的操控体系;抢先的驱动技能,有变频调速,沟通伺服,步进电机绝缘纸等;检查传感技能和执行机构;精密机械技能等。棉纺织设备较有代表性的机电一体化商品,例如新式的粗纱机、分条整经机、浆纱机等。其间,  无梭织机的主传动技能也有了新的打破:选用开关磁阻电机绝缘纸作为无梭织机的主传动带来很多利益,减少传动齿轮、不必皮带和皮带盘,不必电磁离合器和刹车盘,不必寻纬电机绝缘纸,节能10%等利益,国内已有开关磁阻电机绝缘纸和驱动器的商品(北京中纺机电研讨所),如今还在与无梭织机主机厂协作,一起开发运用技能,希望能赶快获得成功,填补国内空白。

3.3 焦炭工业运用  开关磁阻电机绝缘纸(SRD)因其起动力矩大、 起动电流小,能够再三重载起动,无需其它的电源变压器,节能,维护简略,格外适用于矿井输送机、电牵引采煤机及中小型绞车等。  

90年代英国已研发成功300kW的开关磁阻电机绝缘纸,用于刮板输送机,作用极好。中国已研发成功110kW的开关磁阻电机绝缘纸用于矸石山绞车 、132kW的开关磁阻电机绝缘纸用于带式输送机拖动,超卓的起动和调速功用遭到工咱们的等候。 中国还将开关磁阻电机绝缘纸用于电牵引采煤机牵引,工作实验标明新式采煤机功用超卓。此外还成功地将开关磁阻电机绝缘纸用于电机绝缘纸车,跋涉了电机绝缘纸车工作的牢靠性和功率。

3.4 家电行业运用  跟着咱们生活水平的跋涉,洗衣机已逐渐深化千家万户,洗衣机也阅历了手动机械洗衣机、半自动洗衣机、全自动洗衣机的翻开进程,并不断智能化。洗衣机电机绝缘纸也由简略的有级调速电机绝缘纸翻开为无级调速电机绝缘纸。开关磁阻电机绝缘纸因 为低本钱、高功用、智能化已开始运用于洗衣机,在美国高级洗衣机中已小批量选用,并获得显着的利益:(1)很低的洗刷速度。(2)超卓的衣物散布 性。(3)滚筒平衡性好。(4)快速安全停机。(5)软起动。 (6)电流限幅。(7)最大速度高,低速转矩大。(8)机械特性易 调整。(9)对水温、水流等易于智能操控。

四、开关磁阻电机绝缘纸的翻开趋势展望   作为一种新式调速驱动体系,开关磁阻电机绝缘纸以其构造简略、低本钱、高功率、优良的调速功用和活络的可控性,愈来愈得到咱们的认可和运用。如今已成功运用于在电动车用驱动体系、家用电器、工业运用、伺服体系、高速驱动、航空航天等很多领域中,变成沟通电机绝缘纸调速体系、直流电机绝缘纸调速体系和无刷直流电机绝缘纸调 速体系的强有力竞争者。  美国、加拿大、南斯拉夫、埃及等国家都翻开了SRD体系的研发造业。在国外的运用中,SRD通常用于牵引中,例如电瓶车和电动 汽车。一起高速功用是SRD的一个特长的方向。据报道,美国为空间技能研发了一个25000r/min、90kW的高速SRD样机。SRD体系的研讨已被 列入中国中、小型电机绝缘纸“八五”、“九五”和“十五”科研方案项目。  

华中科技大学开关磁阻电机绝缘纸课 题组在“九五”项目中研发出运用SRD的纯电动汽车,在“十五”项目中将SRD运用到混合动力城市公交车,均获得了较好的工作作用。纺织机械研讨所将 SRD运用于毛巾印花机、卷布机,煤矿牵引及电动车辆等,获得了显着的经济效益。这些年功率电子技能,数字信号处理技能和操控技能的快速翻开,并且 跟着智能技能的不断老练及高速高效贱价格的数字信号处理芯片(DSP)的呈现,运用高功用DSP开发各种杂乱算法的直接方位检查技能,无需附加外部硬件电 路,大大跋涉了开关磁阻电机绝缘纸检 查的牢靠性和适用性,必将更大极限地闪现SRD的优越性。90年代进一步以核算机操控的柔性制作体系、主体库房、机器人进行设备等组合起来,由核算 机操控资料、部件的供给办理、抵达全厂高功率、高质量的全自动化均衡生产,设计和制作水平不断跋涉,专用操控芯片和集成功率器材不断被开发出来,开关磁阻电机绝缘纸功用和适用性不断增强。跟着国民经济建设的日益翻开,各行各业的机械化、自动化程度越来越高,为开关磁阻电机绝缘纸供给了无量的潜在商场。