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開關磁阻電動機優缺點

開關磁阻電動機優缺點

發布日期:2015-03-27 00:00 來源: 點擊:

  開關磁阻電動機傳動系統綜合了感應電動機傳動系統和直流電動汽車電機傳動系統的優點,是這些傳動系統的有力競爭者,其主要優點如下:

1、開關磁阻電動機有较大的电动机利用系数,可以是感应电动机利用系数的1.2~1.4倍。

2、電動機的結構簡單,轉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,沒有相間跨接線。因此,具有制造工序少、成本低、工作可靠、維修量小等特點。

3、開關磁阻電動機的转矩与电流极性无关,只需要单向的电流激励,理想上公率变换电路中每相可以只用一个开关元件,且与电动机绕组串联,不会像PWM逆变器电源那样,存在两个开关元件直通的危险。所以,開關磁阻電動機驱动系统SED线路简单,可靠性高,成本低于PWM交流调速系统。

4、開關磁阻電機轉子的結構形式對轉速限制小,可制成高轉速電動機,而且轉子的轉動慣量小,在電流每次換相時又可以隨時改變相匝轉矩的大小和方向,因而系統有良好的動態響應。

5、SRD系統可以通過對電流的導通、斷開和對幅值的控制,得到滿足不同負載要求的機械特性,易于實現系統的軟啓動和四象限運行等功能,控制靈活。又由于SRD系統是自同步系統運行,不會像變頻供電的感應電動機那樣在低頻時出現不穩定和振蕩問題。

6、由于SR開關磁阻電動機采用了独特的结构和设计方法以及相应的控制技巧,其单位处理可以与感应电动机相媲美,甚至还略占优势。SRD系统的效率和功率密度在宽广的速度和负载范围内都可以维持在教导水平。

开关磁阻電機驅動系統SRD系統的主要缺點是:

1、有转矩脉动。从工作原理可知,S開關磁阻電動機转子上产生的转矩是由一些列脉冲转矩叠加而成的,由于双凸极结构和磁路饱和非线性的影响,合成转矩不是一个恒定转矩,而有一定的谐波分量,这影响了SR电动机低速运行性能。

2、SR電動機傳動系統的噪聲與震動比一般電動機大。

3、SR电动机的出线头较多,如三相SR 电动机至少有四根出线头,四相SR电动机至少有五根出线头,而且还有位置检测器出线端。

上述缺點通過對電動汽車電機進行精心設計,采取適當措施,並從控制角度考慮采用合理策略可以得到改進。

7家電原理

由SRD的结构、原理及特点介绍可见其有着极其广泛的应用领域,现仅就SRD在家用电器领域的应用作简单介绍如下[2] 。

当今世界家用电器的发展趋势可归结为两句话:“黑色家电数字化,白色家电调速化。” “白色家电”是指空调、冰箱、洗衣机等,其共同特点是都用电动机作动力。老一代的白色家电一般均采用不调速的电动机。这对于进一步提高其功能和档次已成为障碍,这类家用电器技术进步的总趋势是采用具有现代调速系统的电动机来取代不调速的电动机。这里最具资格的当数无刷直流电动机调速系统和开关磁阻调速电动机系统。而在某些性能及性价比方面,开关磁阻调速电动机系统占有一定的优势。

洗衣機應用


現今,世界上使用面廣、爲廣大用戶所接受的洗衣機主要有兩大類:一類是波輪式全自動洗衣機;另一類是滾筒式全自動洗衣機。

這兩類洗衣機對電動機有著共同的性能要求:洗滌時要電動機低轉速轉動,且能頻繁地正反轉;脫水時要電機能高速旋轉。

長期以來,這兩類洗衣機基本上都采用了一種變極雙速單相感應電動機而勉強達到使用要求,但缺點是很明顯的:

● 调速性能差,在洗涤时只有一种转速难以适应各种织物对洗涤转速的要求,而所谓的“强洗”、“弱洗”、“轻柔洗”等洗涤程序的变化仅仅是靠改变正反转的持续时间而已。而且为了照顾洗涤时对转速的要求,往往使得脱水时的转速偏低,一般仅为400转/分钟至600转/分钟。

● 单相变极双速感应电动机的效率很低,一般均为30%以下。而其起动电流竟是额定电流的7~8倍以上,这会对电网造成冲击。

如果用開關磁阻調速電動機來取代單相變極雙速感應電動機則可以取得十分滿意的效果。

南京瑞鵬科技有限公司成功開發了用于5kg滾筒洗衣機的SRD專用系統,取得了令人振奮的效果。

系統的“標准洗”,滾筒的轉速爲57轉/分鍾;而“輕柔洗”、“絲絨洗”滾筒轉速則爲25轉/分鍾。真正做到高檔織物不損傷。“脫水”時滾筒轉速可在400轉/分鍾至1200轉/分鍾之間任意設定選取。

系統還爲洗衣機的各種動作設計了專用程序。如爲正轉、反轉洗滌設計了特定的起動、加速、減速程序,可有效的提高衣物的洗淨率。爲漂洗和脫水分別設計了特定的起動、均布升速程序,有效避免在脫水時由于衣物在滾筒上分布不均而造成的振動和噪聲;而對于根本不可能均勻分布的洗滌物,則可智能地爲其選擇較低的脫水轉速。

經測試比較,同樣的衣物,同樣一個“標准洗”,本系統的用電量僅爲普通滾筒洗衣機(雙速感應電動機爲動力)的44%;其耗電、耗水、洗淨度、脫水率、噪聲等一系列指標都達到了歐洲A類洗衣機的標准。

家電中應用


空調、電冰箱的核心部件是壓縮機,可是如今進入千家萬戶的普通空調、電冰箱的壓縮機大都是由單相異步電動機來驅動的。它的缺點表現爲:一、由于他們采用簡單的通斷式來進行控溫,這樣將帶來許多毛病,如系統效率低、功率因素低、溫度起伏大、因起動電流大而對電網産生沖擊等。二、如今出現了“變頻空調”新男人的天堂,它采用異步電動機變頻調速系統來取代單相異步電動機。相比較而言,變頻空調具有制冷速度快、環境舒適度好、對電網無沖擊、運行噪聲小、效率高和節能等一系列優點,是空調升級換代的革命性措施。但變頻調速系統在運行中、低速時,機械特性通常變差,系統效率和功率因素下降明顯。而變頻空調系統壓縮機的電動機恰恰絕大多數時間在中、低轉速狀態下運行,只是剛開始時是高速運轉。因此,這給變頻空調系統的節能優越性大大的打了個折扣。

而开关磁阻调速电动机系统除了具有变频调速系统的一系列优点外,它具有比变频调速系统更高的电能 — 机械能转换效率,特别是在中、低转速运行时,这一优势就更加明显。这一点在此就不再赘述。



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