開關磁阻式電動機有怎樣的特點?
(1)定、轉子均為雙凸極結構
開關磁阻式電動機簡稱為SR,是一種特殊類型的同步電動機,其定子與轉子均為雙凸極結構,結實無刷,輸出轉矩較大。
(2)線圈繞組僅需要單方向電流
由于開關磁阻式電動機的線圈繞組僅需要單方向電流,故其只需要單極性功率變換器就可以供電,故其電路結構十分簡單。
(3)無位置傳感器
早期的開關磁阻式電動機調(diào)速系統(tǒng)采用位置傳感器進行轉子位置的檢測,現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了無位置傳感器的開關磁阻式電動機調(diào)速系統(tǒng)。
(4)開關磁阻式電動機調(diào)速系統(tǒng)的不足
開關磁阻式電動機調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)點突出,應用領域日益擴大,不足的是開關磁阻式電動機調(diào)速系統(tǒng)功率變換器輸出的是不規(guī)則的電流脈沖,由此在低速時可能會造成運行噪聲與轉矩脈動問題,這可以在控制方法上作進一步改進。
開關磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)主要特點:
結構簡單;電動機結構簡單、成本低、可用于高速運轉。SRM的結構比鼠籠式感應電動機還要簡單。其轉子機械強度極高,可以用于超高速運轉(如每分鐘上萬轉)。在定子方面,它只有幾個集中繞組,因此制造簡便、絕緣結構簡單。
電路可靠;功率電路簡單可靠。因為電動機轉矩方向與繞組電流方向無關,即只需單方相繞組電流,故功率電路可以做到每相一個功率開關。對比異步電動機繞組需流過雙向電流,向其供電的PWM變頻器功率電路每相需兩個功率器件。因此,開關磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)較PWM變頻器功率電路中所需的功率元件少,電路結構簡單。另外,PWM變頻器功率電路中每橋臂兩個功率開關管直接跨在直流電源側,易發(fā)生直通短路燒毀功率器件。而開關磁阻電動機調(diào)速系統(tǒng)中每個功率開關器件均直接與電動機繞組相串聯(lián),根本上避免了直通短路現(xiàn)象。因此開關磁阻調(diào)速電動機調(diào)速系統(tǒng)中功率電路的保護電路可以簡化,即降低了成本,又有較高的可靠性。
系統(tǒng)可靠性高;系統(tǒng)可靠性高。從電動機的電磁結構上看,各項繞組和磁路相互獨立,各自在一定軸角范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁轉矩。而不像在一般電動機中必須在各相繞組和磁路共同作用下產(chǎn)生一個旋轉磁場,電動機才能正常運轉。從控制結構上看,各相電路各自給一相繞組供電,一般也是相互獨立工作。
起動優(yōu)點;起動轉矩大,起動電流低。控制器輸出較少的電流,電機得到較大的起動轉矩是本系統(tǒng)的一大特點。典型產(chǎn)品的數(shù)據(jù)是:起動電流為額定電流的15%時,獲得起動轉矩為100%的額定轉矩;起動電流為額定電流的30%時,起動轉矩可達其額定轉矩的250%。而其他調(diào)速系統(tǒng)的起動特性與之相比,如直流電機為100%的電流,鼠籠感應電動機為300%的電流,獲得100%的轉矩。起動電流小而轉矩大的優(yōu)點還可以延伸到低速運行段,因此本系統(tǒng)十分合適那些需要重載起動和較長時間低速重載運行的機械。
頻繁起停;適用于頻繁起停及正反向轉換運行。本系統(tǒng)具有的高起動轉矩、低起動電流的特點,使之在起動過程中電流沖擊小,電動機發(fā)熱較連續(xù)額定運行時要小。適用于頻繁起停及正反向轉換運行。
性能好;調(diào)速性能好??刂崎_關磁阻電動機的主要運行參數(shù)和常用方法至少有四種:相導通角、相關斷角、相電流幅值、相繞組電壓,靈活方便。可以根據(jù)對電動機的運行要求和電動機的情況,采取不同控制方法和參數(shù)值,即可使之運行于最佳狀態(tài)(如出力最大、效率最高等),還可使之實現(xiàn)各種不同的功能的特定曲線。如使電動機具有完全相同的四象限運行能力,并具有最高起動轉矩和串勵電動機的負載能力曲線。可以用于速度閉環(huán)控制,可以很方便的構成無靜差調(diào)速系統(tǒng)。
效率高;開關磁阻電機系統(tǒng)是一種高效的調(diào)速系統(tǒng)。以3kW SRM系統(tǒng)為例,其系統(tǒng)效率在很寬范圍內(nèi)可以達到87%。