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開關磁阻電動機調速系統(Switched Reluctance Drive :SRD)是繼變頻調速系統、無刷直流電動機調速系統之后發展起來的最新一代無級調速系統,是集現代微電子技術、數字技術、電力電子技術、紅外光電技術及現代電磁理論、設計和制作技術為一體的光、機、電一體化高新技術。它具有調速系統兼具直流、交流兩類調速系統的優點。
開關磁阻電動機調速系統(Switched Reluctance Drive :SRD)是繼變頻調速系統、無刷直流電動機調速系統之后發展起來的最新一代無級調速系統,是集現代微電子技術、數字技術、電力電子技術、紅外光電技術及現代電磁理論、設計和制作技術為一體的光、機、電一體化高新技術。它具有調速系統兼具直流、交流兩類調速系統的優點。 英、美等經濟發達國家對開關磁阻電動機調速系統的研究起步較早,并已取得顯著效果,產品功率等級從數w直到數百kw,廣泛應用于家用電器、航空、航天、電子、機械及電動車輛等領域。
開關磁阻電動機調速系統(Switched Reluctance Drive :SRD)是繼變頻調速系統、無刷直流電動機調速系統之后發展起來的最新一代無級調速系統,是集現代微電子技術、數字技術、電力電子技術、紅外光電技術及現代電磁理論、設計和制作技術為一體的光、機、電一體化高新技術。它具有調速系統兼具直流、交流兩類調速系統的優點。 英、美等經濟發達國家對開關磁阻電動機調速系統的研究起步較早,并已取得顯著效果,產品功率等級從數w直到數百kw,廣泛應用于家用電器、航空、航天、電子、機械及電動車輛等領域。
開關磁阻電動機 調速系統所用的開關磁阻電動機(SRM)是SRD中實現機電能量轉換的部件,也是SRD有別于其他電動機驅動系統的主要標志。SRM系雙凸極可變磁阻電動機,其定、轉子的凸極均由普通硅鋼片疊壓而成。轉子既無繞組也無永磁體,定子極上繞有集中繞組,徑向相對的兩個繞組聯接起來,稱為“一相”,SR電動機可以設計成多種不同相數結構,且定、轉子的極數有多種不同的搭配。相數多、步距角小,有利于減少轉矩脈動,但結構復雜,且主開關器件多,成本高,現今應用較多的是四相(8/6)結構和三相(12/8)結構。
圖2示出四相(8/6)結構SR電動機原理圖。為簡單計,圖中只畫出A相繞組及其供電電路。SR電動機的運行原理遵循“磁阻最小原理”— ‘磁通總要沿著磁阻最小的路徑閉合,而具有一定形狀的鐵心在移動到最小磁阻位置時,必使自己的主軸線與磁場的軸線重合。圖2中,當定子D-D’極勵磁時,1-1‘向定子軸線D-D’重合的位置轉動,并使D相勵磁繞組的電感最大。若以圖中定、轉子所處的相對位置作為起始位置,則依次給D→A→B→C相繞組通電,轉子即會逆著勵磁順序以逆時針方向連續旋轉;反之,若依次給B→A→D→C相通電,則電動機即會沿順時針方向轉動。可見,SR電動機的轉向與相繞組的電流方向無關,而僅取決于相繞組通電的順序。另外,從圖2可以看出,當主開關器件S1、S2導通時,A相繞組從直流電源US吸收電能,而當S1、S2關斷時,繞組電流經續流二極管VD1、VD2繼續流通,并回饋給電源US。因此,SR電動機傳動的共性特點是具有再生作用,系統效率高。
圖2 四相8/6級SR電動機典型結構(只畫出一相)
由此可見,通過控制加到SR電動機繞組中電流脈沖的幅值、寬度及其與轉子的相對位置(即導通角、關斷角),即可控制SR電動機轉矩的大小與方向,這正是SR電動機調速控制的基本原理。
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