Vysvětlení motoru丨Spínaný reluktanční motor
Systém pohonu spínaného reluktančního motoru (srd) se skládá ze čtyř částí: spínaného reluktančního motoru (motor srm nebo sr), výkonového měniče, ovladače a detektoru. Vyvinul se rychlý vývoj nového typu systému řízení rychlosti. Spínaný reluktanční motor je dvojitý reluktanční motor, který využívá principu minimální reluktance pro generování reluktančního momentu. Díky extrémně jednoduché a robustní konstrukci, širokému rozsahu regulace otáček, vynikajícímu výkonu regulace otáček a relativně vysoké rychlosti v celém rozsahu regulace otáček. Vysoká účinnost a vysoká spolehlivost systému z něj činí silného konkurenta systému řízení rychlosti střídavého motoru, systému řízení rychlosti stejnosměrného motoru a systému řízení rychlosti bezkartáčového stejnosměrného motoru. Spínané reluktanční motory byly široce nebo se začaly používat v různých oblastech, jako jsou pohony elektrických vozidel, domácí spotřebiče, obecný průmysl, letecký průmysl a servosystémy, zahrnující různé vysokorychlostní a nízkorychlostní pohonné systémy s rozsahem výkonu 10 W až 5 mw, ukazující obrovský tržní potenciál.
2 Struktura a výkonnostní charakteristiky
2.1 Motor má jednoduchou konstrukci, nízkou cenu a je vhodný pro vysokou rychlost
Konstrukce spínaného reluktančního motoru je jednodušší než u indukčního motoru s kotvou nakrátko, který je obecně považován za nejjednodušší. Cívka statoru je koncentrované vinutí, které se snadno zapouští, konec je krátký a pevný a provoz je spolehlivý. Vibrační prostředí; rotor je vyroben pouze z plechů z křemíkové oceli, takže během výrobního procesu indukčních motorů s kotvou nakrátko nebudou žádné problémy, jako je špatné odlévání klece nakrátko a zlomené tyče. Rotor má extrémně vysokou mechanickou pevnost a může pracovat při extrémně vysokých rychlostech. až 100,000 otáček za minutu.
2.2 Jednoduchý a spolehlivý napájecí obvod
Směr točivého momentu motoru nemá nic společného se směrem proudu vinutí, to znamená, že je vyžadován pouze proud vinutím v jednom směru a fázové vinutí je zapojeno mezi dvě výkonové trubice hlavního obvodu a bude nedochází k přímému zkratu na rameni můstku. , Systém má silnou odolnost proti chybám a vysokou spolehlivost a lze jej použít při zvláštních příležitostech, jako je letecký průmysl.
2.3 Vysoký rozběhový moment, nízký rozběhový proud
Produkty mnoha společností mohou dosahovat následujícího výkonu: když je startovací proud 15 procent jmenovitého proudu, startovací moment je 100 procent jmenovitého momentu; když je rozběhový proud 30 procent jmenovité hodnoty, může rozběhový moment dosáhnout 150 procent jmenovité hodnoty. procento . Ve srovnání se spouštěcími charakteristikami jiných systémů řízení rychlosti, jako je stejnosměrný motor se 100 procenty startovacího proudu, získáte 100 procent točivého momentu; indukční motor s klecí nakrátko s 300 procenty startovacího proudu, získání 100 procent točivého momentu. Je vidět, že spínaný reluktanční motor má měkký rozběh, proudový dopad je během procesu spouštění malý a zahřívání motoru a regulátoru je menší než u trvalého jmenovitého provozu, takže je zvláště vhodný pro časté případy start-stop a chod vpřed a vzad, jako jsou portálové hoblíky, frézky, reverzní válcovny v metalurgickém průmyslu, létající pily, létající nůžky atd.
2.4 Široký rozsah regulace rychlosti a vysoká účinnost
Provozní účinnost je až 92 procent při jmenovitých otáčkách a jmenovitém zatížení a celková účinnost je udržována až na 80 procentech ve všech rozsazích otáček.
2.5 Existuje mnoho řiditelných parametrů a dobrý výkon regulace rychlosti
Existují alespoň čtyři hlavní provozní parametry a běžné metody pro řízení spínaných reluktančních motorů: fázový úhel zapnutí, příslušný vypínací úhel, amplituda fázového proudu a napětí fázového vinutí. Existuje mnoho ovladatelných parametrů, což znamená, že ovládání je flexibilní a pohodlné. Podle provozních požadavků motoru a podmínek motoru lze použít různé způsoby ovládání a hodnoty parametrů, aby běžel v nejlepším stavu, a také může dosáhnout různých funkcí a specifických charakteristických křivek, jako je výroba motoru mají přesně stejnou schopnost provozu ve čtyřech kvadrantech (vpřed, vzad, motor a brzdění) s vysokým rozběhovým momentem a křivkami nosnosti pro sériové motory.
2.6 Může splňovat různé speciální požadavky prostřednictvím jednotného a koordinovaného návrhu stroje a elektřiny
3 Typické aplikace
Díky vynikající struktuře a výkonu spínaného reluktančního motoru je jeho oblast použití velmi široká. Jsou analyzovány následující tři typické aplikace.
3.1 Portálový hoblík
Portálový hoblík je hlavní pracovní stroj v obráběcím průmyslu. Pracovní metoda hoblíku spočívá v tom, že pracovní stůl pohání obrobek k vratnému pohybu. Při pohybu dopředu hoblovka upevněná na rámu hobluje obrobek, a když se pohybuje dozadu, hoblík obrobek zvedá. Od té chvíle se pracovní stůl vrací s prázdným řádkem. Funkcí hlavního převodového systému hoblíku je řídit vratný pohyb pracovního stolu. Je zřejmé, že jeho výkon přímo souvisí s kvalitou zpracování a efektivitou výroby hoblíku. Proto se požaduje, aby přenosový systém měl následující hlavní výkony.
3.1.1 Hlavní funkce
(1) Je vhodný pro časté startování, brzdění a otáčení vpřed a vzad, ne méně než 10krát za minutu a proces spouštění a brzdění je hladký a rychlý.
(2) Požaduje se, aby míra statického rozdílu byla vysoká. Dynamický pokles rychlosti z klidu na náhlé zatížení nože není větší než 3 procenta a schopnost krátkodobého přetížení je silná.
(3) Rozsah regulace rychlosti je široký, což je vhodné pro potřeby nízkorychlostního, středněrychlého hoblování a vysokorychlostního zpětného chodu.
(4) Stabilita práce je dobrá a návratová poloha okružní jízdy je přesná.
V současnosti má hlavní pohonný systém domácího hoblíku především podobu stejnosměrné jednotky a formu asynchronní motor-elektromagnetická spojka. Velké množství hoblíků poháněných převážně stejnosměrnými jednotkami je ve stavu vážného stárnutí, motor je silně opotřebovaný, jiskry na kartáčích jsou velké při vysokých otáčkách a velkém zatížení, poruchy jsou časté a zatížení údržby je velké, který přímo ovlivňuje normální produkci. . Kromě toho má systém nevyhnutelně nevýhody velkých zařízení, vysoké spotřeby energie a vysoké hlučnosti. Systém asynchronního motoru s elektromagnetickou spojkou spoléhá na elektromagnetickou spojku, která realizuje směr vpřed a vzad. Spojka se vážně opotřebovává, pracovní stabilita není dobrá a je nepohodlné nastavovat rychlost. Používá se pouze pro lehké hoblíky.
3.1.2 Problémy s indukčními motory
Pokud je použit systém pohonu s proměnlivou frekvenční regulací otáček indukčního motoru, existují následující problémy:
(1) Výstupní charakteristiky jsou měkké, takže portálový hoblík nemůže unést dostatečné zatížení při nízké rychlosti.
(2) Statický rozdíl je velký, kvalita zpracování je nízká, zpracovávaný obrobek má vzory a dokonce se zastaví, když je nůž sněden.
(3) Startovací a brzdný moment je malý, rozjezd a brzdění jsou pomalé a parkovací offside je příliš velký.
(4) Motor se zahřívá.
Charakteristika spínaného reluktančního motoru je vhodná zejména pro časté spouštění, brzdění a komutační provoz. Rozběhový proud během komutačního procesu je malý a rozběhové a brzdné momenty jsou nastavitelné, čímž je zajištěno, že požadavky procesu jsou přizpůsobeny v různých rozsazích otáček. splňuje. Spínaný reluktanční motor má také vysoký účiník. Bez ohledu na to, zda se jedná o vysokou nebo nízkou rychlost, bez zatížení nebo s plným zatížením, jeho účiník se blíží 1, což je lepší než u jiných převodových systémů v současnosti používaných v portálových hoblících.
3.2 Pračka
S rozvojem ekonomiky a neustálým zlepšováním kvality života lidí se zvyšuje i poptávka po ekologických a inteligentních pračkách. Jako hlavní výkon pračky je třeba neustále zlepšovat výkon motoru. V současné době jsou na domácím trhu dva druhy oblíbených praček: pulzační a bubnové pračky. Bez ohledu na to, o jaký druh pračky jde, základním principem je, že motor pohání pulsátor nebo buben tak, aby se otáčel, aby generoval proud vody, a pak se proud vody a síla generovaná pulsátorem a bubnem používá k praní prádla. Výkon motoru do značné míry určuje chod pračky. Stav, to znamená, určuje kvalitu praní a sušení, stejně jako velikost hluku a vibrací.
V současné době jsou motory používané v pulzačních pračkách převážně jednofázové indukční motory a několik z nich používá motory s frekvenční konverzí a bezkomutátorové stejnosměrné motory. Bubnová pračka je založena hlavně na sériovém motoru, kromě motoru s proměnnou frekvencí, bezkomutátorového stejnosměrného motoru, spínaného reluktančního motoru.
Nevýhody použití jednofázového indukčního motoru jsou velmi zřejmé, a to následovně:
(1) nelze nastavit rychlost
Při praní je pouze jedna rychlost otáčení, kterou je obtížné přizpůsobit požadavkům různých tkanin na rychlost otáčení praní a mění se pouze tzv. "silné praní", "slabé praní", "jemné praní" a další postupy praní. změnou plynulé rotace vpřed a vzad. Čas je pouze, a aby bylo možné zajistit požadavky na rychlost otáčení během praní, je rychlost otáčení během dehydratace často nízká, obecně pouze 400 ot./min až 600 ot./min.
(2) Účinnost je velmi nízká
Účinnost je obecně nižší než 30 procent a startovací proud je velmi velký, který může dosáhnout 7 až 8 násobku jmenovitého proudu. Je obtížné se přizpůsobit častým podmínkám praní vpřed a vzad.
Sériový motor je stejnosměrný sériový motor, který má výhody velkého rozběhového momentu, vysoké účinnosti, pohodlné regulace rychlosti a dobrého dynamického výkonu. Nevýhodou sériového motoru je však složitá konstrukce, proud rotoru je potřeba mechanicky komutovat přes komutátor a kartáč a kluzné tření mezi komutátorem a kartáčem je náchylné na mechanické opotřebení, hluk, jiskry a elektromagnetické rušení. To snižuje spolehlivost motoru a zkracuje jeho životnost.
Charakteristiky spínaného reluktančního motoru umožňují dosáhnout dobrých výsledků při aplikaci do praček. Spínací reluktanční systém řízení rychlosti motoru má široký rozsah řízení rychlosti, který může provádět "mytí" a
Odstřeďování "vše funguje při nejlepší rychlosti pro dosažení skutečného standardního praní, rychlého praní, jemného praní, sametového praní a dokonce praní s proměnlivou rychlostí. Při odstřeďování si také můžete libovolně zvolit rychlost otáčení. Můžete také stisknout určitá nastavení. program může zvýšit rychlost otáčení, takže oblečení se může vyhnout vibracím a hluku způsobenému nerovnoměrným rozložením během procesu dehydratace. Vynikající startovací výkon spínaného reluktančního motoru může eliminovat vliv častého dopředného a zpětného startovacího proudu motoru během proces praní na elektrické síti, což usnadňuje proces praní. , Komutace je stabilní a bezhlučná.Vysoká účinnost systému regulace rychlosti reluktančního motoru spínače v celém rozsahu regulace rychlosti může výrazně snížit spotřebu energie pračky.
Bezkomutátorový stejnosměrný motor je skutečně silným konkurentem spínaného reluktančního motoru, ale výhodami spínaného reluktančního motoru je nízká cena, robustnost, žádná demagnetizace a vynikající startovací výkon.
3.3 Elektromobily
Od 80. let 20. století se díky rostoucí pozornosti lidí k ekologickým a energetickým otázkám stala elektrická vozidla ideálním dopravním prostředkem díky svým výhodám nulových emisí, nízké hlučnosti, širokým zdrojům energie a vysokému využití energie. Elektromobily mají na systém pohonu motoru tyto požadavky: vysoká účinnost v celé provozní oblasti, vysoká hustota výkonu a točivého momentu, široký rozsah provozních otáček a systém je vodotěsný, nárazuvzdorný a nárazuvzdorný. V současnosti patří mezi hlavní systémy pohonu elektromotorů pro elektrická vozidla indukční motory, bezkomutátorové stejnosměrné motory a spínané reluktanční motory.
Systém řízení rychlosti spínaného reluktančního motoru má řadu charakteristik ve výkonu a struktuře, díky kterým je velmi vhodný pro elektrická vozidla. V oblasti elektrických vozidel má následující výhody:
(1) Motor má jednoduchou konstrukci a je vhodný pro vysokou rychlost. Většina ztrát motoru je soustředěna na stator, který se snadno chladí a lze z něj snadno vytvořit vodou chlazenou konstrukci odolnou proti výbuchu, která v podstatě nevyžaduje žádnou údržbu.
(2) Vysoká účinnost může být udržována v širokém rozsahu výkonu a rychlosti, což je pro jiné systémy pohonu obtížné. Tato funkce je velmi přínosná pro zlepšení jízdního kurzu elektrických vozidel.
(3) Je snadné realizovat čtyřkvadrantový provoz, realizovat zpětnou vazbu regenerace energie a udržovat silnou brzdnou schopnost ve vysokorychlostní provozní oblasti.
(4) Startovací proud motoru je malý, nemá žádný dopad na baterii a startovací moment je velký, což je vhodné pro startování s velkým zatížením.
(5) Motor i výkonový měnič jsou velmi robustní a spolehlivé, vhodné pro různá drsná a vysokoteplotní prostředí a mají dobrou přizpůsobivost.
S ohledem na výše uvedené výhody existuje mnoho praktických aplikací spínaných reluktančních motorů v elektrických vozidlech, elektrobusech a elektrokolech doma i v zahraničí.
