開關磁阻電機的優點
1、電動機結構簡單、成本低、可用於(yu) 高速運轉
SRD的結構比鼠籠式感應電動機還要簡單。其突出的優(you) 點是轉子上沒有任何形式的繞組,因此不會(hui) 有鼠籠感應電機製造過程中鑄造不良和使用過程中的斷條等問題。其轉子機械強度極高,可以用於(yu) 超高速運轉(如每分鍾上萬(wan) 轉)。在定子方麵,它隻有幾個(ge) 集中繞組,因此製造簡便、絕緣結構簡單。
2、功率電路簡單可靠
因為(wei) 電動機轉矩方向與(yu) 繞組電流方向無關(guan) ,即隻需單方相繞組電流,故功率電路可以做到每相一個(ge) 功率開關(guan) 。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(liang) 個(ge) 功率器件。因此,開關(guan) 磁阻電動機調速係統較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(liang) 個(ge) 功率開關(guan) 管直接跨在直流電源側(ce) ,易發生直通短路燒毀功率器件。而開關(guan) 磁阻電動機調速係統中每個(ge) 功率開關(guan) 器件均直接與(yu) 電動機繞組相串聯,根本上避免了直通短路現象。因此開關(guan) 磁阻調速電動機調速係統中功率電路的保護電路可以簡化,即降低了成本,又有較高的工作可靠性。
3、係統可靠性高
從(cong) 電動機的電磁結構上看,各項繞組和磁路相互獨立,各自在一定軸角範圍內(nei) 產(chan) 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(chan) 生一個(ge) 旋轉磁場,電動機才能正常運轉。從(cong) 控製結構上看,各相電路各自給一相繞組供電,一般也是相互獨立工作。由此可知,當電動機一相繞組或控製器一相電路發生故障時,隻需停止該相工作,電動機除總輸出功率能力有所減小外,並無其他妨礙。
4、起動轉矩大,起動電流低
控製器從(cong) 電源側(ce) 吸收較少的電流,在電機側(ce) 得到較大的起動轉矩是本係統的一大特點。典型產(chan) 品的數據是:起動電流為(wei) 額定電流的15%時,獲得起動轉矩為(wei) 100%的額定轉矩;起動電流為(wei) 額定電流的30%時,起動轉矩可達其額定轉矩的250%。而其他調速係統的起動特性與(yu) 之相比,如直流電機為(wei) 100%的電流,鼠籠感應電動機為(wei) 300%的電流,獲得100%的轉矩。起動電流小而轉矩大的優(you) 點還可以延伸到低速運行段,因此本係統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。
5、適用於(yu) 頻繁起停及正反向轉換運行
本係統具有的高起動轉矩、低起動電流的特點,使之在起動過程中電流衝(chong) 擊小,電動機和控製器發熱較連續額定運行時還要小。可控參數多使其製動運行能與(yu) 電動運行具有同樣優(you) 良的轉矩輸出能力和工作特性。二者綜合作用的結果必然使之適用於(yu) 頻繁起停及正反向轉換運行,次數可達1000次/小時。
6、可控參數多,調速性能好
控製開關(guan) 磁阻電動機的主要運行參數和常用方法至少有四種:相導通角、相關(guan) 斷角、相電流幅值、相繞組電壓。可控參數多,意味著控製靈活方便。可以根據對電動機的運行要求和電動機的情況,采取不同控製方法和參數值,即可使之運行於(yu) 最佳狀態(如出力最大、效率最高等),還可使之實現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,並具有最高起動轉矩和串勵電動機的負載能力曲線。由於(yu) SRD速度閉環是必備的,因此係統具有很高的穩速精度,可以很方便的構成無靜差調速係統。
7、效率高,損耗小
本係統是一種非常高效的調速係統。這是因為(wei) 一方麵電動機繞組無銅損;另一方麵電動機可控參數多,靈活方便,易於(yu) 在寬轉速範圍和不同負載下實現高效優(you) 化控製。以3kWSRD為(wei) 例,其係統效率在很寬範圍內(nei) 都在87%以上,這是其它一些調速係統不容易達到的。將本係統同PWM變頻器鼠籠型異步電動機的係統進行比較,本係統在不同轉速和不同負載下的效率均比變頻器係統高,一般要高5~10個(ge) 百分點。
8、可通過機和電的統一協調設計滿足各種特殊使用要求。
開關磁阻電機的缺點
1、有轉矩脈動。從(cong) 工作原理可知,S開關(guan) 磁阻電動機轉子上產(chan) 生的轉矩是由一些列脈衝(chong) 轉矩疊加而成的,由於(yu) 雙凸極結構和磁路飽和非線性的影響,合成轉矩不是一個(ge) 恒定轉矩,而有一定的諧波分量,這影響了SR電動機低速運行性能。
2、SR電動機傳(chuan) 動係統的噪聲與(yu) 震動比一般電動機大。
3、SR電動機的出線頭較多,如三相SR電動機至少有四根出線頭,四相SR電動機至少有五根出線頭,而且還有位置檢測器出線端。