最新 开关磁阻电机发展应用简介
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开关磁阻电机在风力发电系统中的应用华中科技大学电气与电子工程学院新型电机论文作业一、引言风电行业现状概要与开关磁阻电机发展简介风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视,随着全球化石能源的枯竭和供应紧张以及气候变化形势的日益严峻,世界各国都认识到了发展可再生能源的重要性,风能作为清洁可再生能源之一,受到了各国的高度重视,世界风电产业也因此得到了迅速发展。
中国风能资源十分丰富:陆上和近海可供开发和利用的风能储量分别为2.53亿千瓦和7.5亿千瓦,具有发展风能的潜力和得天优厚的优势。
在未来的能源市场上,充分开发和挖掘这一潜力和优势,将有助于持续保持本国的能源活力和维持经济的可持续发展。
在开发利用风能的过程中,风电场的建设是其必须的环节,而风电机组的应用又是建设风电场的重中之重。
中国风能储量很大、分布面广,开发利用潜力巨大。
属于风能资源较丰富的国家。
“十一五”期间,中国的并网风电得到迅速发展。
从自然环境来看,我国居于非常有利的优势地位。
我国地域广阔,海岸线长、风力资源十分丰富。
据统计,全国平均风能密度大约为100 W/m2,风能总量为3226 GW,其中可供开发利用的陆上风能总量大约为253 GW。
在我国东南沿海及附近岛屿、内蒙和河西走廊,以及我国东北、西北、华北、海南及西青藏高原等部分地区,每年的年平均风速在3 m/s以上时间近4000 h,一些地区的年平均风速在6~7 m/s以上,对于风力发电来说,具有很大的开发价值和广阔的利用空间。
按“十一五”发展规划,至2010年我国风电装机总量将突破10 GW。
风力发电问题近年来已成为电力行业研究的热点。
在风电发展的过程中,直驱永磁同步电机得到了越来越广泛的应用。
开关磁阻电机是80年代初随着电力电子、微电脑和控制技术的迅猛发展而发展起来的一种新型调速驱动系统,具有结构简单、运行可靠及效率高等突出特点,成为交流电机调速系统、直流电机调速系统和无刷直流电机调速系统的强有力的竞争者,引起各国学者和企业界的广泛关注。
开关磁阻电机的设计与应用引言开关磁阻电机是一种新型的电机,具有结构简单、体积小、响应快、效率高等优点,在工业生产和家用电器等领域得到广泛应用。
本文将介绍开关磁阻电机的设计原理、构造和工作方式,并探讨其在不同领域的应用。
1. 开关磁阻电机的设计原理开关磁阻电机是通过控制磁场的方向和大小来实现转动,其设计原理基于磁阻效应和磁场的反转。
当电流通过绕组时,会产生一个磁场,根据右手定则,当磁阻材料中的磁场方向与绕组的磁场方向相反时,就会出现瞬时的磁流偏移,导致磁场的反转。
通过不断地反转磁场的方向,可以产生连续的转动力。
2. 开关磁阻电机的构造开关磁阻电机主要由转子、定子和驱动电路组成。
2.1 转子转子是开关磁阻电机的核心部件,由磁阻材料制成。
磁阻材料通常采用铁短路片或磁铁片,具有高导磁性和低磁饱和性。
转子上绕有线圈,通过控制线圈通电情况,可以控制转子的磁场方向和大小。
2.2 定子定子是开关磁阻电机中固定的部件,用于产生或感应磁场。
定子一般由永磁体或电磁体构成,永磁体具有固定的磁场,电磁体则通过外部电源提供磁场。
定子的磁场与转子的磁场交互作用,产生转动力。
2.3 驱动电路驱动电路是控制开关磁阻电机正常工作的关键部分,它负责提供正确的电流和电压信号,并控制磁场的反转。
驱动电路一般由电能转换器、控制芯片和传感器组成。
3. 开关磁阻电机的工作方式开关磁阻电机主要有两种工作方式:单相工作和多相工作。
3.1 单相工作单相工作是指开关磁阻电机通过单个绕组进行驱动,具有结构简单、成本低的优点。
但由于只有一个驱动绕组,单相工作的开关磁阻电机转速较低,扭矩较小,适用于一些低负载和速度要求不高的应用。
3.2 多相工作多相工作是指开关磁阻电机通过多个绕组进行驱动,具有转速高、扭矩大的优点。
多相工作的开关磁阻电机可以灵活控制磁场的变化,达到更高的效率和更精确的转动性能。
但多相工作的开关磁阻电机相对于单相工作来说,结构复杂,成本较高。
开关践俎电机开关磁阻电机是一种新型调速电机,调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点,是继、调速系统的最新一代无极调速系统。
它的结构简单坚固,调速范围宽,调速性能优异,且在整个调速范围内都具有较高效率,高。
主要由开关磁阻电机、功率变换器、控制器与位置检测器四部分组成。
控制器内包含控制电路与功率变换器,而转子位置检测器则安装在电机的一端。
其电机部分由于是运用了磁阻最小原理,故称为磁阻电动机,又由于线圈电流通断、磁通状态直接受开关控制,故称为开关磁阻电动机。
特征开关磁阻电机结构简单,性能优越,可靠性高,覆盖功率范围10VC5MW的各种高低速驱动调速系统。
使的开关磁阻电机存在许多潜在的领域,在各种需要调速和高效率的场合均能得到广泛使用(电动车驱动、通用工业、家用电器、纺织机械、电力传动系统等各个领域)。
优点♦其结构简单.价格便宜・电机的转子没有绕组和战铁。
♦电机转子无永磁体.允许较高的.由干绕组均在定子上.电机容易冷却。
效率奇・损耗小。
♦转矩方向与电流方向无关.只需单方相绕组电流•毎相一个功率开关•功率电路简单町扱♦转子上没有电刷结沟坚固.适用干高速驰动。
♦转子的转动惯扯小.有牧高转矩惯煲比.♦调速范m.控制灵活・易于实现备种再生制动能力。
♦并具频繁启动(1000 ;v小时)•正向反向运转的特殊场合使用・♦且启动电流小•启动转矩人•低逮时更为突出。
♦电机的绕组电流方向为单方向.电力控制电路简单・具有较烏的经济性和吋維性。
♦对通过机和电的统一协调设汁满足备种特殊使用要求。
缺点其工作原理决定了.如果需要开关磁阻电机运行程定对維.必须使电机与控制配合的很好。
因其要使用位HL传感器・增加了结沟災杂性,降低了可靠性。
对干电机本身而肓.转矩馱动大是其固有的缺点:在电机远离设计点的时候.转矩脉动人仝体现的更加明協。
如果单纯使用电流斩波或最优导通角控制方法.对其转矩脉动的改售不是很人.需耍加入更加如朵的貳法。
另外.运行时噪音和撮动较人.非线形性强也足开关險阻电机需耍解决的何題。
开关磁阻电机发展概况1 发展简介开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor, SRM)最早可以追溯到1970年,英国Leeds大学步进电机研究小组首创一个开关磁阻电机雏形。
到1972年进一步对带半导体开关的小功率电动机(10w~1kw)进行了研究。
1975年有了实质性的进展,并一直发展到可以为50kw的电瓶汽车提供装置。
1980年在英国成立了开关磁阻电机驱动装置有限公司(SRD Ltd.),专门进行SRD系统的研究、开发和设计。
1983年英国(SRD Ltd.)首先推出了SRD系列产品,该产品命名为OULTON。
1984年TASC驱动系统公司也推出了他们的产品。
另外SRD Ltd. 研制了一种适用于有轨电车的驱动系统,到1986年已运行500km。
该产品的出现,在电气传动界引起不小的反响。
在很多性能指标上达到了出人意料的高水平,整个系统的综合性能价格指标达到或超过了工业中长期广泛应用的一些变速传动系统。
下表是当时对几种常用变速传动系统各项主要经济指标所作的比较。
成本 1.0 1.5 1.0美国、加拿大、南斯拉夫、埃及等国家也都开展了SRD系统的研制工作。
在国外的应用中,SRD一般用于牵引中,例如电瓶车和电动汽车。
同时高速性能是SRD的一个特长的方向。
据报道,美国为空间技术研制了一个25000r/min、90kW的高速SRD样机。
我国大约在1985年才开始对SRD系统进行研究。
SRD系统的研究已被列入我国中、小型电机“八五”、“九五”和“十五”科研规划项目。
华中科技大学开关磁阻电机课题组在“九五”项目中研制出使用SRD的纯电动轿车,在“十五”项目中将SRD应用到混合动力城市公交车,均取得了较好的运行效果。
纺织机械研究所将SRD应用于毛巾印花机、卷布机,煤矿牵引及电动车辆等,取得了显著的经济效益。
从上世纪90年代国际会议的上有关SRD系统的文章来看,对SRD系统的研究工作已经从论证它的优点、开发应用阶段进入到设计理论、优化设计研究阶段。
开关磁阻电机一、开关磁阻电机发展简介开关磁阻电机是80年代初随着电力电子、微电脑和控制技术的猛烈发展而发展起来的一种新型调速驱动系统,具有结构简单、运行可靠及效率高等突出优点,成为直流电机调速系统、交流电机调速系统和无刷直流电机调速系统强有力的竞争者,引起各国学者和企业界的广泛关注,目前开关磁阻电机已开始应用于工业、航空业和家用电器等各个领域。
图1--1 开关磁阻电动机调速系统构成开关磁阻电机的基本概念可追溯到19世纪40年代,1842年,英国的Aberdeen和Dafidson用两个U型电磁铁制造了由蓄电池供电的机车电动机。
20世纪60年代,大功率晶闸管的出现为SR电机的研究发展提供了重要的物质条件。
1967年,英国的Leeds大学开始对SR电机进行深入研究;直到1970年左右,研究结果表明:SR电机可以在单相电流下四象限运行,功率变换器无论是用晶体管还是用普通晶闸管,所需开关数都是最少的;电动机成本也明显低于同容量的感应电动机。
20年代70年代初,美国福特公司研制出最早开关磁阻电机的调速系统,其结构为轴向气隙电动机,具有电动机和发电机运行状态和较宽范围调速的能力,适合于蓄电池供电的电动车辆的转动。
1980年Leeds大学的Lawrenson教授及其同事总结出了自己的研究成果,发表了题为“Variable--Speed Switched Reluctance Motors”的论文,系统阐述了开关磁阻电机的基本原理与设计特点,并得出了新型磁阻电机的单位出力可以与交流感应电机相媲美甚至还略占优势的结论。
1983年英国TASC公司推出了Oulton系列通用SRD调速产品,问世不久便受到了各国电气传动界的广泛重视。
从1984年开始,我国许多单位先后开展了SRD研究,在借鉴国外经验的基础上,我国SR电机的研究发展很快。
2000年,国内100KW以上的SR电机已应用于煤矿的采煤机,目前已将180KW的SR电机应用于地铁机车的牵引,应形成一些SRD系列商品,最大功率达几十到上百千瓦。
开关磁阻电机的九大优势、三大缺点、应用领域全面解析近年来,开关磁阻电机逐渐走进了市场,因为该电机具有其他电机没有的优势,所以逐渐成为了市场未来发展的主要方向,目前已成功地应用于电动车驱动、通用工业、家用电器和纺织机械等各个领域。
那么开关磁阻电机的优势到底是什么呢?让我们一起来了解一下吧!开关磁阻电机调速系统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。
它是由开关磁阻电动机和微机智能控制器两部分组成,其特点是效率高、节能效果好、调速范围广,无冲击起动电流,起动转矩大,控制灵活等特点。
1998年,我国把发展电动机调速节能和电力电子节电技术纳入《中华人民共和国节能法》中,国家发改委“电动机节能计划”明确提出:提高电动机15-20%的效率,实现节电1000亿kWh/年。
因此,该种电机被广泛用于运输车辆驱动、龙门刨、锻压设备等需要重载起动,频繁启动,正反转的场合。
近几年,随着电机节能理念的逐渐深入,开关磁阻电机由于具有以下的特点,其正在应用于各种场合。
开关磁阻电机调速系统的特点:一、效率高,节能效果好。
经过测试,其整体效率比交流异步电动机变频调速系统至少高3%以上,低速下能提高至少10%,与直流调速、串级调速、电磁调速等比较,节电效果更明显。
二、起动转矩大,适合重载起动和负载变化明显且频繁启动的场合。
测试发现其启动转矩达额定转矩的150%时,起动电流仅为额定电流的30%,优势非常明显三、调速范围广。
开关磁阻电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要低,解决了变频调速电机低速运行时电动机发热问题,还可以根据实际灵活设置最高转速。
四、可频繁正、反转起动停止,系统调控性好,制动性好,能实现再生制动,节电效果显著。
五、起动电流小,避免对电网的冲击。
开关磁阻电机具有软启动特性,没有普通交流电动机起动电流大于5-7倍额定电流的现象。
六、功率因数高,不需增加无功补偿装置,测试发现,开关磁阻电机系统在空载和满载时的功率因数均大于0.98 。
开关磁阻电机技术发展及应用简介F35的通用电气F135发动机开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor, SRM)是随着现代电力电子技术、控制技术及数字计算机技术的发展而出现的一种新型无级调速电机,是典型的机电一体化产品。
Switched Reluctance Motor, SRM开关磁阻电机Switched Reluctance Drivesystem, SRD 开关磁阻电机驱动系统《GB/T2900.25-2008电工术语旋转电机》对磁阻电机定义如下:磁阻电机Reluctance machine一种同步电机,其中一个部件(通常为静止部件)上装有互相适当排列的电枢绕组和励磁绕组或永久磁铁,而另一个部件(通常为旋转部件)上没有绕组,只具有若干规则的凸起部分。
由于利用了磁阻最小原理,故称为磁阻电动机,又由于线圈电流通断、磁通状态直接受开关控制,故称为开关磁阻电动机。
1983年,英国TASC Drive有限公司将世界第一台SR电机——oIllton装置(7.5KW,1500r/min)商品投放市场控制方式:电流斩波,电压斩波,角度位置控制等定子转子极对数:4/2,6/4,8/6,12/8,18/12,24/18开关磁阻电机技术应用已经应用行业:采煤采矿机驱动电机(英国SRD公司最早)抽油机牵引电机(中国)装载机牵引电机(美国莱图尔诺,轮毂牵引电机)电力机车牵引电机(中国,矿用)电动大巴(英国SRD公司、北京中纺锐力)、电动轿车(日本,主驱动电机,轮毂电机)、电动自行车牵引电机(美国最早,中国),电动工具(美国百得凿破机)、工业吸尘器(美国)、家用吸尘器(英国戴森)等驱动电机家用空调,洗衣机飞机发动机起动机,如美国F35战斗机,芯片厂商microchip美国的第四代战斗机F一35的主电源系统就采用美国SUNDSTRAND公司的80KW高转速的航空SRM起动/发电机。
这些研究成果表明:高速/超高速SRM可达到很高的功率密度,而且有高容错性,高可靠性等优点(美国汉胜公司(Hamilton Sundstrand))食品机械,药品反应釜/搅拌设备尚未应用行业:重型渣土车牵引动力,电动叉车驱动/液压电机,风机,水泵(潜水泵、高压锅炉泵),船舶推进动力,工业机器人动力国内最早应用研发项目:70年代后期,原纺织部北京纺织机电研究所研制纺织机械牵引动力,原合肥电机厂和合肥工业大学电机系合作研制军用鱼雷推进电机。
开关磁阻电机发展概况及市场趋势
逻辑清晰
开关磁阻电机是一种利用磁阻效应实现可控调节功能的智能电机。
它
与普通异步电机类似,但是将磁阻片及其相关控制装置结合在一起,以实
现可控调节输出的特性。
开关磁阻电机控制系统通过控制电路将电流调节
到磁阻片上,改变电磁铁的磁性能,从而实现调速和控制速度的目的。
开关磁阻电机具有体积小巧、控制精确、功耗低、噪音小、可靠性高
等特点,广泛应用于家用电器、小型动力机械、汽车空调调速器、卫生洁具、新能源产品、印刷机械、重工业及模具机械等领域。
近年来,节能驱动、数字技术和智能技术等新技术的不断发展,使开关磁阻电机发展起来,在家用电器、汽车空调等领域的应用越来越多。
近年来,开关磁阻电机行业发展迅速,有了更为显著的成绩。
从电机
器件材料上看,电机使用了新的材料,有了更新颖的外观设计,同时也有
更好的性能特点,以改善电机性能,降低电机磁通损失。
在电机控制电路部分,现在使用大功率皮托管,可以更加精确和可靠
的控制电机输出,降低电机热损失,提高电机效率。
开关磁阻电动机的应用及其发展阅读报告姓名:--- 班级:机自XS1101班学号:------------前言:开关磁阻电机(SRD)是上世纪80年代初随着电力电子、微电脑和控制技术的迅猛发展而发展起来的一种新型调速驱动系统,具有结构简单、运行可靠及效率高等突出特点,成为交流电机调速系统、直流电机调速系统和无刷直流电机调速系统的强有力的竞争者,引起各国学者和企业界的广泛关注。
开关磁阻电动机调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点,是集现代微电子技术、数字技术、电力电子技术、红外光电技术及现代电磁理论、设计和制作技术为一体的光、机、电一体化高新技术。
英、美等经济发达国家对开关磁阻电动机调速系统的研究起步较早,并已取得显著效果,产品功率等级从数瓦直到数百千瓦,广泛应用于家用电器、航空、航天、电子、机械及电动车辆等领域。
中国对开关磁阻电动机调速系统的研究与试制起步于20世纪80年代末90年代初,取得了从基础理论到设计制造技术多方面的成果与进展,但产业化及应用性研究工作相对滞后。
正文:一.SRD电机在纺织机械中的应用(1)在印染行业的应用在印染行业中,筒纱染色的均匀性在工艺被决定了之后,主要就取决于筒子染色机输送染液的主泵对流量流速的控制与选择。
由于纱线品种的多样性,不同纱支所需的流量流速存在着差异,即使是同一种纱线若捻度不一样也需要主泵对流量流速进行选择。
早期的筒子染色机必需由工人凭借经验来操作,20世纪90年代有了交流变频器就可以通过染缸内外差的检测与反馈信号调节主泵转速来解决,现在有了SRD电动机调速系统完全可以利用它取代交流变频器。
这是因为SRD电机调速系统在与 PLC编程控制装置结合之后其染液流量流速状态更容易被控制,在任何情况下都能给出一个合理数值,同时电子元器件也不再受温度与湿度的干扰,这样也就确保了运行的稳定性,同时还解决了电机在潮湿环境里运行的问题。
(2)在化纤行业中的应用在化纤行业,其关键工序之一是将熔融的化纤材料在恒压下,由微孔喷出冷却成丝。
开关磁阻电机发展概况及市场趋势开关磁阻电机最早由美国的一家公司发明并推出市场,以其独特的优势受到了广泛关注和认可。
相比传统的电机技术,开关磁阻电机在效率和能耗方面有较大的优势。
它通过电流改变磁场的方向来控制转子的运动,不需要传统电机中的电刷和换向器,减少了能量的损耗和噪音的产生。
另外,开关磁阻电机还具有高转矩和启动扭矩大的特点,适用于各种负载要求。
随着磁力材料和电子技术的不断进步,开关磁阻电机的性能和效率也在不断提高。
目前,开关磁阻电机的效率已经可以达到90%以上,超过了传统的感应电机和齿轮电机。
而且,开关磁阻电机的设计结构相对简单,制造成本较低,具有较长的使用寿命,这些特点进一步提升了其市场竞争力。
在应用方面,开关磁阻电机已经被广泛应用于家电、汽车、机械制造、航空航天等行业。
在家电领域,开关磁阻电机可以用于风扇、抽油烟机、冰箱压缩机等产品,提供高效率和低噪音的运行。
在汽车领域,开关磁阻电机可以应用于电动车辆的驱动系统,提供高转矩和高效率的驱动力。
在机械制造和航空航天领域,开关磁阻电机可以用于机械传动系统和飞行器的动力系统,提供可靠的运行和精确的控制。
市场趋势方面,开关磁阻电机在未来将有更广阔的市场前景。
一方面,随着人们对能源利用效率和环境保护意识的增强,对高效率和低能耗的电机需求将越来越高。
开关磁阻电机作为一种高效的电机技术,将可以满足这一需求。
另一方面,随着新能源汽车的普及和需求的增加,对高效率、高转矩和低噪音的电机也将越来越大,而开关磁阻电机正是满足这些需求的理想选择。
总之,开关磁阻电机是一种具有很大发展潜力和市场前景的新型电机技术。
它可以实现高效率、高转矩、低能耗和低噪音的运行,已经在多个领域展示出了广阔的应用前景。
随着磁力材料和电子技术的不断进步以及对能源效率和环境保护需求的增加,开关磁阻电机在未来的市场趋势将更加明确和广阔。
开关磁阻电动机的应用及其发展一、应用领域:1.汽车领域:SRM具有功率密度高、噪音低的特点,因此被广泛应用于汽车领域。
特别是在新能源汽车中,SRM由于其高效率、高可靠性和适应性强的特点,成为电动汽车驱动系统的理想选择。
2.工业自动化:SRM具有响应速度快、结构简单、适应性强等特点,因此在一些工业自动化设备中得到广泛应用,如风机、泵、压缩机等。
SRM的工作台阶化特性也使其在一些需要快速启停的装置中具有优势。
3.家电领域:由于SRM具有结构简单、节能环保的特点,因此被逐渐应用于家电领域。
如洗衣机、空调等家电产品中,SRM可以提供更高效、更稳定的运行效果。
4.风力发电:SRM的快速启停特性使其在风力发电系统中得到广泛应用。
风力发电系统中,SRM可以快速启动并保持高效运行,有效提高发电效率。
5.其他领域:SRM还在其他领域得到应用,如电动自行车、轨道交通、农业机械、船舶、机器人等。
二、技术发展:1.磁路设计优化:SRM的性能主要由磁路设计决定。
随着磁路设计优化的不断深入,SRM的效率和输出特性得到了大幅提升。
尤其是新材料的应用和磁路优化算法的改进,使SRM的磁路设计更加高效、节能。
2.功率电子器件的发展:SRM的工作需要使用功率电子器件进行控制,因此功率电子器件的进步也推动了SRM的发展。
随着功率半导体技术的不断提升,如IGBT、SiC等新型功率器件的应用,使SRM的控制更加精确、可靠。
3.控制算法的改进:SRM的控制算法的改进也促进了其应用的拓展。
传统的控制算法中存在容易产生振荡和共振的问题,而新的控制算法如矢量控制、预测控制等能够更好地解决SRM的控制问题,提供更好的工作性能。
4.系统集成优化:随着电动机和控制系统技术的发展,SRM的系统集成优化也在不断进行。
如加入智能化控制、网络通信等技术,提高SRM的控制精度和稳定性,实现SRM系统的更高级应用。
总之,开关磁阻电动机具有广泛的应用领域和快速的技术发展。
开关磁阻电机行业概述一、开关磁阻电机及其应用近年来,一种新型电机----开关磁阻电机(SRD)逐渐走进了市场,该电机有着有别于其他电机的优势和特点,因此逐渐成为市场未来发展的主要方向,目前已成功地应用于电动车驱动、通用工业、家用电器和纺织机械等各个领域。
1、电动车应用开关磁阻电机最初的应用领域就是电动车,这也是开关磁阻电机最主要的应用领域。
目前电动摩托车和电动自行车的驱动电机主要有永磁无刷及永磁有刷两种,然而开关磁阻电机驱动系统的电机结构紧凑牢固,适合于高速运行,并且驱动电路简单成本低、性能可靠,在宽广的转速范围内效率都比较高,而且可以方便地实现四象限控制,这些特点使SRD开关磁阻电机驱动系统很适合电动车辆的各种工况下运行,相比目前主要使用的两种电机具有其独特的优势,是电动车辆中极具有潜力的机种。
2、纺织工业应用近十多年来我国纺织机械行业的机电一体化水平有了较明显的提高,在新型纺织机械上普遍采用了机电一体化技术。
棉纺织设备较有代表性的机电一体化产品无梭织机的主传动技术也有了新的突破:采用开关磁阻电机作为无梭织机的主传动,相比于使用其他电机系统,开关磁阻电机系统带来许多好处,减少传动齿轮、不用皮带和皮带盘,不用电磁离合器和刹车盘,不用寻纬电机,节能10%等优点,国内已有开关磁阻电机和驱动器的产品(北京中纺锐力机电有限公司),目前还在与无梭织机主机厂合作,共同开发应用技术,希望能尽快取得成功,填补国内空白。
3、焦炭工业应用相比于其他电机,开关磁阻电机起动力矩大、起动电流小,可以频繁重载起动,无需其它的电源变压器,节能,维护简单,特别适用于矿井输送机、电牵引采煤机及中小型绞车等。
90年代英国已研制成功300kW的开关磁阻电机,用于刮板输送机,效果很好。
我国已研制成功110kW的开关磁阻电机用于矸石山绞车、132kW的开关磁阻电机用于带式输送机拖动,良好的起动和调速性能受到工人们的欢迎。
我国还将开关磁阻电机用于电牵引采煤机牵引,运行试验表明新型采煤机性能良好。
开关磁阻电机应用领域开关磁阻电机调速系统应用领域1、龙门刨床应用特点1)可比其他驱动方式节电30-70%2)启动电流小,对电网无冲击3)启动转矩大,适合重载起动4)制动转矩大,换向时越位小5)特有断电制动功能,避免创面以外停电时冲出床身6)电机不发热,适合频繁正反转;7)原有的基础上可以增加铣、磨新功能;8)简化结构,减少占地面积,节能效果明显;9)可靠性高,可减少停机时间,且调试、使用、维护方便2、锻压机床应用特点1)简化传动机械结构,减小体积;2)可比传统传动方式节电30%以上;3)滑块速度和形成次数无级调整;4)伺服控制,可在一个行程内精确变化转速;5)电机启动电流小,启动转矩大,适合频繁正反转;6)超强起动转矩,确保足够的打击能量;7)特殊制造设计的直驱式电动机;8)去掉摩擦换向装置,节省成本、节能效果明显3、纺织纺织机械应用特点1)能频繁迅速的实现起动、制动及正、反向运行;2)在一个工作行程中,可根据加工的要求平稳的变换速度;系统具有良好的负载特性;3) 控制器能保证电机在任何运动状态下转向变换时冲击电流在允许值内;4)数字、模拟混合控制,动态响应好,可靠性高;5)电机在最高转速时能够实现安全迅速制动换向;6)在一个工作行程中,可根据加工的要求平稳地变换速度;4、水泵应用特点1)可以带载启动,起动电流小;2)效率高,节能,过载能力强;3)调速范围宽;4)可频繁起停;5)应用开关磁阻电机调速系统可采用闭环控制,通过PLC与压力传感器相连接后可以随时的根据管网的内部压力的变化来调节电机的转速,即改变水泵的供水量,是管网内的水压保持恒定6)既能最大限速的增加管网的工作寿命,减少维护成本,又确保了正常生产用水的需要。
5、造纸机球磨机:1)实现数字化远程诊断及数据监控功能能;2)起动电流低、转矩大;3)效率高、节能效果好;4)随意设定速度,各部分传动点可任意单独起动,停止和调速;5)缺相与过负载时仍可工作,不会烧坏电机和控制器;6、风机1)调速范围宽,可在低速下长期运行;2)效率高,节能明显;3)功率因数高,无需加无功补偿装置7、压缩机1)启动转矩大,起动电流小可以带压启动;2)调速范围宽,效率高,低速下可长期运转;3)可实现恒压供气,节能;4)电机结构简单、牢固;工作可靠,能适用各种恶劣、高温甚至强振动环境;5)延长压缩机的使用寿命6)节能效果明显8、抽油机1、低启动电流,高启动转矩,启动电流为额定电流的30%,启动转矩为额定值的150%。
高性能开关磁阻调速电动机在节能系统中的应用策略随着工业科技的不断发展,节能减排成为了当今社会发展的重要方向。
在工业生产中,电动机的能耗占据了很大的比重,因此如何有效地节能成为了工业生产中需要重点关注的问题之一。
在节能系统中,高性能开关磁阻调速电动机的应用已经成为了一种重要的策略。
本文将就高性能开关磁阻调速电动机在节能系统中的应用策略进行详细介绍和分析。
一、高性能开关磁阻调速电动机的特点1. 高效节能:高性能开关磁阻调速电动机采用了先进的磁阻调速技术,能够根据负载的变化实时调整电机的转速,从而达到节能的目的。
相比传统的感应电动机,高性能开关磁阻调速电动机的能效有了较大的提升,能够有效降低能耗成本。
2. 动态性能好:高性能开关磁阻调速电动机的动态性能优越,响应速度快,能够更好地适应负载的变化。
在实际工业生产中,负载往往是非常复杂多变的,需要电动机能够快速、稳定地调整转速以适应负载的需要,而高性能开关磁阻调速电动机正是具备了这一优点。
3. 可靠性高:高性能开关磁阻调速电动机采用了先进的控制技术,具有较高的可靠性和稳定性。
在实际工业生产中,对设备的可靠性要求非常高,高性能开关磁阻调速电动机能够满足这一需求。
4. 无级调速:高性能开关磁阻调速电动机能够实现无级调速,能够满足不同负载下的工作要求,从而提高了工业生产的灵活性和适应性。
1. 替代传统电动机:在现有的工业生产中,许多还在使用传统的感应电动机,这些传统电机能效较低,能耗大。
将高性能开关磁阻调速电动机替代传统电动机成为了节能系统中的一种重要策略。
通过替换,能够降低能耗成本,提高节能效果。
2. 与智能控制系统结合:高性能开关磁阻调速电动机可以与智能控制系统结合,实现精准的动态调速。
智能控制系统能够实时监测负载的变化,然后通过控制高性能开关磁阻调速电动机的转速,从而实现节能的目的。
3. 与能源回收系统结合:在一些工业生产中,会产生一定的余热和余能,这些余热和余能往往会被浪费掉。
开关磁阻电机技术发展及应用简介
F35的通用电气F135发动机
开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor, SRM)是随着现代电力电子技术、控制技术及数字计算机技术的发展而出现的一种新型无级调速电机,是典型的机电一体化产品。
Switched Reluctance Motor, SRM开关磁阻电机
Switched Reluctance Drivesystem, SRD 开关磁阻电机驱动系统
《GB/T2900.25-2008电工术语旋转电机》对磁阻电机定义如下:
磁阻电机Reluctance machine
一种同步电机,其中一个部件(通常为静止部件)上装有互相适当排列的电枢绕组和励磁绕组或永久磁铁,而另一个部件(通常为旋转部件)上没有绕组,只具有若干规则的凸起部分。
由于利用了磁阻最小原理,故称为磁阻电动机,又由于线圈电流通断、磁通状态直接受开关控制,故称为开关磁阻电动机。
1983年,英国TASC Drive有限公司将世界第一台SR电机——oIllton装置(7.5KW,1500r/min)商品投放市场
控制方式:电流斩波,电压斩波,角度位置控制等
定子转子极对数:4/2,6/4,8/6,12/8,18/12,24/18
开关磁阻电机技术应用
已经应用行业:
采煤采矿机驱动电机(英国SRD公司最早)
抽油机牵引电机(中国)
装载机牵引电机(美国莱图尔诺,轮毂牵引电机)
电力机车牵引电机(中国,矿用)
电动大巴(英国SRD公司、北京中纺锐力)、电动轿车(日本,主驱动电机,轮毂电机)、电动自行车牵引电机(美国最早,中国),
电动工具(美国百得凿破机)、工业吸尘器(美国)、家用吸尘器(英国戴森)等驱动电机
家用空调,洗衣机
飞机发动机起动机,如美国F35战斗机,芯片厂商microchip
美国的第四代战斗机F一35的主电源系统就采用美国SUNDSTRAND公司的80KW高转速的航空SRM起动/发电机。
这些研究成果表明:高速/超高速SRM可达到很高的功率密度,而且有高容错性,高可靠性等优点(美国汉胜公司(Hamilton Sundstrand))
食品机械,药品反应釜/搅拌设备
尚未应用行业:重型渣土车牵引动力,电动叉车驱动/液压电机,风机,水泵(潜水泵、高压锅炉泵),船舶推进动力,工业机器人动力
国内最早应用研发项目:70年代后期,原纺织部北京纺织机电研究所研制纺织机械牵引动力,原合肥电机厂和合肥工业大学电机系合作研制军用鱼雷推进电机。
国外代表企业:英国开关磁阻电机有限公司(原先属于美国艾默生电。