開關磁阻調速電機驅動系統是一種新型的機電一體化無級調速電機系統,由電機本體和控制器兩部分組成。它兼有交流調速系統電機簡單堅固、無刷、無整流子和直流調速系統調速性能好的優點。開關磁阻調速電機系統具有廣闊的應用前景,可以在各行各業應用,如電動車傳動、節能裝備及新能源發電、飛行器、航天器、機器人驅動、數控機床、電動工具、醫療器械、智能家居、家用電器電機變速傳動、吸塵泵、離心干燥機等高速電氣傳動、礦山設備、節能型風機和水泵的變速傳動,具有良好的應用前景。
開關磁阻調速電機是近些年發展的新型調速電機,結構簡單結實、調速范圍寬且性能好,現已廣泛用在儀器儀表、家電、電動汽車等領域。
下面通過一個開關磁阻電動機原理模型來介紹工作原理。
雙凸極結構
第一:磁阻電機的定子鐵芯有六個齒極,由導磁良好的硅鋼片沖制后疊成。
第二:磁阻電機的轉子鐵芯有四個齒極,由導磁良好的硅鋼片沖制后疊成。
第三:與普通電機一樣,轉子與定子直接有很小縫隙,轉子可在定子內自由轉動。
由于定子與轉子都有凸起的齒極,這種形式也稱為雙凸極結構。在定子齒極上繞有線圈(定子繞組),是向電機提供工作磁場的勵磁繞組。
在轉子上沒有線圈,這是開關磁阻調速電機的主要特點。在講電動機工作原理時常用通電導線在磁場中受力來解釋電動機旋轉的道理,但磁阻電機轉子上沒有線圈,也無“鼠籠”,那是靠什么力推動轉子轉動呢?磁阻電動機則是利用磁阻最小原理,也就是磁通總是沿磁阻最小的路徑閉合,利用齒極間的吸引力拉動轉子旋轉。
各相線圈輪流通電視乎簡單,實際情況要復雜些,線圈切斷電源后產生的自感電流不會立即消失,要提前關斷電源進行續流;為加大力矩相鄰相線圈有電流的時間會有部分重合;調節電動機的轉速、轉矩也要調整開關時間,各相線圈開通與關斷時間與轉子定子間的相對位置直接相關,故電機還裝有轉子位置檢測裝置為準時開關各相線圈電流提供依據,何相線圈何時通斷必須根據轉子轉到的位置與控制參數決定,這些都需要控制器對功率變換器進行控制,控制器由微處理器(單片機)與接口電路組成。
繼變頻調速系統、直流電動機調速系統之后最具備優勢的新一代無極調速系統是開關磁阻調速電機系統;因為它的效率高,啟動電流小,啟動轉矩大、制動性能好,能實現再生制動,四象限控制靈活、節約電能效果顯著、系統調控性能好、結構簡單堅固,調速范圍寬等多項功能和特性等卓越性,越來越被市場推崇和廣泛使用。在電動車驅動、通用工業、工程機械、家用電器、航空電氣、傳動設備和紡織機械等各個領域應用顯著。
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