Система привода с вентильным реактивным двигателем (SRD) состоит из четырех частей: вентильного реактивного двигателя (SRM или SR), силового преобразователя, контроллера и детектора.Быстрое развитие нового типа системы управления скоростью.Коммутируемый реактивный двигатель представляет собой реактивный двигатель с двойной заметностью, который использует принцип минимального сопротивления для создания реактивного крутящего момента.Благодаря своей чрезвычайно простой и прочной конструкции, широкому диапазону регулирования скорости, отличным характеристикам регулирования скорости и относительно высокой скорости во всем диапазоне регулирования скорости.Высокая эффективность и высокая надежность системы делают ее сильным конкурентом систем управления скоростью двигателя переменного тока, системы управления скоростью двигателя постоянного тока и системы управления скоростью бесщеточного двигателя постоянного тока.Реактивные двигатели с переключаемым сопротивлением широко или начали использоваться в различных областях, таких как приводы электромобилей, бытовая техника, общая промышленность, авиационная промышленность и сервосистемы, охватывая различные высокоскоростные и низкоскоростные приводные системы с диапазоном мощности от 10 Вт до 5 МВт, демонстрируя огромный рыночный потенциал.
2.1 Двигатель имеет простую конструкцию, низкую стоимость и подходит для высокой скорости.
Конструкция вентильного реактивного двигателя проще, чем у асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, который обычно считается самым простым.Катушка статора представляет собой концентрированную обмотку, которую легко встроить, конец короткий и прочный, а работа надежна.Вибрационная среда;Ротор изготовлен только из листов кремнистой стали, поэтому в процессе производства асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором не возникнет таких проблем, как плохое литье с короткозамкнутым ротором и поломка стержней.Ротор обладает чрезвычайно высокой механической прочностью и может работать на чрезвычайно высоких скоростях.до 100 000 оборотов в минуту.
2.2 Простая и надежная схема питания
Направление крутящего момента двигателя не имеет ничего общего с направлением тока обмотки, то есть требуется ток обмотки только в одном направлении, фазные обмотки подключаются между двумя силовыми трубками главной цепи, и будет нет прямого короткого замыкания на плече моста.Система обладает высокой отказоустойчивостью и высокой надежностью и может применяться в особых случаях, например в аэрокосмической отрасли.
2.3 Высокий пусковой момент, низкий пусковой ток
Продукция многих компаний может достигать следующих характеристик: когда пусковой ток составляет 15% номинального тока, пусковой момент составляет 100% номинального крутящего момента;когда пусковой ток составляет 30% от номинального значения, пусковой момент может достигать 150% от номинального значения.%.По сравнению с пусковыми характеристиками других систем управления скоростью, таких как двигатель постоянного тока со 100% пусковым током, достигается 100% крутящий момент;Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с пусковым током 300% обеспечивает крутящий момент 100%.Видно, что вентильный реактивный двигатель имеет плавный пуск, влияние тока во время процесса запуска невелико, а нагрев двигателя и контроллера меньше, чем при непрерывной номинальной работе, поэтому он особенно подходит для частые операции старт-стоп и переключение вперед-назад, например, на портальных строгальных станках, фрезерных станках, реверсивных прокатных станах в металлургической промышленности, летучих пилах, летающих ножницах и т. д.
2.4 Широкий диапазон регулирования скорости и высокая эффективность
Рабочий КПД достигает 92% при номинальной скорости и номинальной нагрузке, а общий КПД поддерживается на уровне 80% во всех диапазонах скоростей.
2.5 Имеется множество контролируемых параметров и хорошая регулировка скорости.
Существует как минимум четыре основных рабочих параметра и общие методы управления вентильными реактивными двигателями: угол включения фазы, соответствующий угол обрыва, амплитуда фазного тока и напряжение фазной обмотки.Имеется множество контролируемых параметров, а это значит, что управление гибкое и удобное.Различные методы управления и значения параметров могут использоваться в соответствии с эксплуатационными требованиями двигателя и условиями двигателя, чтобы обеспечить его работу в наилучшем состоянии, а также могут достигать различных функций и конкретных характеристик, таких как создание Двигатель имеет одинаковые возможности работы в четырех квадрантах (вперед, назад, движение и торможение) с высокими кривыми пускового момента и нагрузочной способности для двигателей серийного типа.
2.6 Он может удовлетворить различные специальные требования благодаря унифицированной и скоординированной конструкции машины и электричества.
Превосходная конструкция и характеристики вентильного реактивного двигателя делают область его применения очень обширной.Анализируются следующие три типичных применения.
3.1 Портальный строгальный станок
Портальный строгальный станок – это основной рабочий станок в обрабатывающей промышленности.Принцип работы строгального станка заключается в том, что рабочий стол приводит заготовку в возвратно-поступательное движение.При движении вперед строгальный станок, закрепленный на раме, строгает заготовку, а при движении назад строгальный станок поднимает заготовку.С этого момента верстак возвращается с пустой строкой.Функция главной приводной системы строгального станка заключается в обеспечении возвратно-поступательного движения рабочего стола.Очевидно, что его производительность напрямую связана с качеством обработки и эффективностью производства строгального станка.Таким образом, система привода должна обладать следующими основными свойствами.
3.1.1 Основные характеристики
(1) Он подходит для частого запуска, торможения, а также вращения вперед и назад, не менее 10 раз в минуту, а процесс запуска и торможения является плавным и быстрым.
(2) Коэффициент статической разницы должен быть высоким.Динамическое падение скорости от холостого хода до внезапной нагрузки ножом не превышает 3%, а устойчивость к кратковременным перегрузкам высока.
(3) Широкий диапазон регулирования скорости подходит для низкоскоростного, среднескоростного строгания и высокоскоростного обратного движения.
(4) Стабильность работы хорошая, положение возврата туда и обратно точное.
В настоящее время главная система привода отечественного портального строгального станка в основном имеет форму блока постоянного тока и асинхронного двигателя с электромагнитной муфтой.Большое количество строгальных станков, в основном приводимых в движение блоками постоянного тока, находятся в состоянии серьезного старения, двигатель сильно изношен, искры на щетках большие при высокой скорости и большой нагрузке, часты отказы, а объем работ по техническому обслуживанию велик. что напрямую влияет на нормальное производство..Кроме того, эта система неизбежно имеет недостатки, связанные с большим оборудованием, высоким энергопотреблением и высоким уровнем шума.Система асинхронного двигателя с электромагнитным сцеплением использует электромагнитную муфту для реализации направления вперед и назад, износ сцепления серьезный, стабильность работы плохая, регулировать скорость неудобно, поэтому она используется только для легких строгальных станков. .
3.1.2 Проблемы с асинхронными двигателями
Если используется система привода с регулируемой частотой вращения асинхронного двигателя, возникают следующие проблемы:
(1) Выходные характеристики мягкие, поэтому портальный строгальный станок не может выдерживать достаточную нагрузку на низкой скорости.
(2) Статическая разница велика, качество обработки низкое, обработанная заготовка имеет узоры и даже останавливается, когда нож съедается.
(3) Стартовый и тормозной момент мал, старт и торможение медленные, а парковка вне игры слишком велика.
(4) Двигатель нагревается.
Характеристики вентильного реактивного двигателя особенно подходят для частого пуска, торможения и коммутации.Пусковой ток во время процесса коммутации невелик, а пусковой и тормозной моменты регулируются, что обеспечивает соответствие скорости технологическим требованиям в различных диапазонах скоростей.отвечает.Коммутируемый реактивный двигатель также имеет высокий коэффициент мощности.Будь то высокая или низкая скорость, холостой ход или полная нагрузка, его коэффициент мощности близок к 1, что лучше, чем у других систем трансмиссии, используемых в настоящее время в портальных строгальных станках.
3.2 Стиральная машина
С развитием экономики и постоянным улучшением качества жизни людей растет и спрос на экологически чистые и интеллектуальные стиральные машины.Производительность двигателя, поскольку это основная мощность стиральной машины, должна постоянно улучшаться.В настоящее время на отечественном рынке популярны стиральные машины двух видов: пульсаторные и барабанные.Независимо от типа стиральной машины, основной принцип заключается в том, что двигатель приводит во вращение пульсатор или барабан, тем самым создавая поток воды, а затем поток воды и сила, создаваемая пульсатором и барабаном, используются для стирки одежды. .Производительность мотора во многом определяет работу стиральной машины.Состояние, то есть, определяет качество стирки и сушки, а также величину шума и вибрации.
В настоящее время двигатели, используемые в стиральных машинах с пульсатором, в основном представляют собой однофазные асинхронные двигатели, а в некоторых используются двигатели с преобразованием частоты и бесщеточные двигатели постоянного тока.Стиральная машина барабанного типа в основном основана на последовательном двигателе, а также на двигателе с регулируемой частотой, бесщеточном двигателе постоянного тока и вентильном реактивном двигателе.
Недостатки использования однофазного асинхронного двигателя весьма очевидны:
(1) не может регулировать скорость
Во время стирки используется только одна скорость вращения, и трудно адаптироваться к требованиям различных тканей к скорости вращения стирки.Так называемая «сильная стирка», «слабая стирка», «бережная стирка» и другие процедуры стирки изменяются только путем изменения продолжительности прямого и обратного вращения, а также для соблюдения требований к скорости вращения. Во время стирки скорость вращения во время обезвоживания часто бывает низкой, обычно всего от 400 до 600 об/мин.
(2) Эффективность очень низкая
КПД обычно ниже 30%, а пусковой ток очень велик, который может превышать номинальный ток в 7–8 раз.Трудно адаптироваться к частым условиям стирки вперед и назад.
Серийный двигатель представляет собой двигатель постоянного тока, который обладает преимуществами большого пускового момента, высокой эффективности, удобного регулирования скорости и хороших динамических характеристик.Однако недостатком последовательного двигателя является сложность конструкции, ток ротора необходимо механически коммутировать через коллектор и щетку, а трение скольжения между коммутатором и щеткой подвержено механическому износу, шуму, искрам и электромагнитная интерференция.Это снижает надежность мотора и сокращает его срок службы.
Характеристики вентильного реактивного двигателя позволяют добиться хороших результатов при применении в стиральных машинах.Система управления скоростью реактивного двигателя переключателя имеет широкий диапазон регулирования скорости, что позволяет выполнять «мойку» и
Все отжимы работают на оптимальной скорости для стандартной стирки, экспресс-стирки, деликатной стирки, стирки бархата и даже стирки с переменной скоростью.Вы также можете выбрать скорость вращения по своему желанию во время обезвоживания.Вы также можете увеличить скорость по некоторым заданным программам, чтобы одежда избегала вибрации и шума, вызванных неравномерным распределением во время процесса отжима.Превосходные пусковые характеристики вентильного реактивного двигателя позволяют устранить влияние частого прямого и обратного пускового тока двигателя на электросеть во время процесса стирки, делая стирку и коммутацию плавными и бесшумными.Высокая эффективность системы регулирования скорости вентильного реактивного двигателя во всем диапазоне регулирования скорости может значительно снизить энергопотребление стиральной машины.
Бесщеточный двигатель постоянного тока действительно является сильным конкурентом вентильного реактивного двигателя, но преимуществами вентильного реактивного двигателя являются низкая стоимость, надежность, отсутствие размагничивания и отличные пусковые характеристики.
3.3 Электромобили
С 1980-х годов, из-за растущего внимания людей к вопросам окружающей среды и энергетики, электромобили стали идеальным средством передвижения благодаря своим преимуществам нулевого уровня выбросов, низкого уровня шума, широкого спектра источников энергии и высокого энергопотребления.К электромобилям предъявляются следующие требования к системе моторного привода: высокий КПД во всей рабочей зоне, высокая удельная мощность и плотность крутящего момента, широкий диапазон рабочих скоростей, водонепроницаемость, ударопрочность и ударопрочность системы.В настоящее время основные системы привода электромобилей включают асинхронные двигатели, бесщеточные двигатели постоянного тока и вентильные реактивные двигатели.
Система управления скоростью переключаемого реактивного двигателя имеет ряд характеристик по производительности и конструкции, которые делают ее очень подходящей для электромобилей.Он имеет следующие преимущества в области электромобилей:
(1) Двигатель имеет простую конструкцию и подходит для высокой скорости.Большая часть потерь двигателя сосредоточена в статоре, который легко охлаждается и может быть легко превращен во взрывозащищенную конструкцию с водяным охлаждением, которая практически не требует технического обслуживания.
(2) Высокая эффективность может поддерживаться в широком диапазоне мощности и скорости, чего трудно достичь другим системам привода.Эта функция очень полезна для улучшения курса вождения электромобилей.
(3) Легко реализовать четырехквадрантную работу, реализовать обратную связь по регенерации энергии и поддерживать высокую тормозную способность в зоне высокоскоростной работы.
(4) Пусковой ток двигателя мал, не влияет на батарею, а пусковой момент велик, что подходит для запуска с большой нагрузкой.
(5) И двигатель, и преобразователь мощности очень прочные и надежные, подходят для различных суровых и высокотемпературных сред и обладают хорошей адаптируемостью.
Ввиду вышеперечисленных преимуществ существует множество практических применений вентильных реактивных двигателей в электромобилях, электрических автобусах и электрических велосипедах в стране и за рубежом].
Поскольку импульсный реактивный двигатель обладает такими преимуществами, как простая конструкция, малый пусковой ток, широкий диапазон регулирования скорости и хорошая управляемость, он имеет большие преимущества и широкие перспективы применения в области портальных строгальных станков, стиральных машин и электромобилей.В вышеупомянутых областях существует множество практических применений.Хотя в Китае существует определенная степень применения, она все еще находится в зачаточном состоянии, и ее потенциал еще не реализован.Предполагается, что его применение в вышеперечисленных областях будет становиться все более широким.
Время публикации: 18 июля 2022 г.