節能電機

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篮球巨星拍电影 www.qsjql.icu 開關磁阻電動機在新能源汽車中的應用 (1)開關磁阻電動機簡介   開關磁阻電動機(SwitchedReluctance 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。  

產品詳情

開關磁阻電動機在新能源汽車中的應用

(1)開關磁阻電動機簡介
  開關磁阻電動機(SwitchedReluctance 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.
  開關磁阻電機覆蓋功率范圍10W~5MW的各種高低速驅動調速系統.使的開關磁阻電機存在許多潛在的領域,在各種需要調速和高效率的場合均能得到廣泛使用(電動車驅動、通用工業、家用電器、紡織機械、電力傳動系統等各個領域).
  開關磁阻電動機工作原理:開關磁阻電動機的運行遵循"磁阻最小原理"——磁通總要沿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.
(2)開關磁阻電機特點

  它的結構比其它任何一種電動機都要簡單,在電動機的轉子上沒有滑環、繞組和永磁體等,只是在定子上有簡單的集中繞組,繞組的端部較短,沒有相間跨接線,維護修理容易.因而可靠性好,轉速可達15000 r/min.效率可達85%~93%呢,比交流感應電動機要高.損耗主要在定子,電機易于冷卻;轉子元永磁體,易于實現各種特殊要求的轉矩一速度特性,而且在很廣的范圍內保持高效率.更加適合電動汽車動力性能要求.
  開關磁阻電機還具有在較寬轉速和轉矩范圍內高效運行、控制靈活、可四象運行、響應速度快、成本較低等優點.工藝性好,適用于高速,環境適應性強;電機轉矩的方向與繞組電流的方向無關;適用于頻繁啟停以及正反向轉換運行;啟動電流小,轉矩大;可控參數多,調速性能好;具有較強的再生制動能力;定子和轉子的材料均采用硅鋼片,易于獲取和回收利用.
  但開關磁阻電機有轉矩波動大、需要位置檢測器、系統非線性特性,磁場為跳躍性旋轉,控制系統復雜;對直流電源會產生很大的脈沖電流等缺點.位置檢測器是開關磁阻電動機的關鍵器件,其性能對開關磁阻電動機的控制操作有重要影響.由于開關磁阻電動機為雙凸極結構,不可避免地存在轉矩波動,噪聲是開關磁阻電動機最主要的缺點.但近年來的研究表明,采用合理的設計、制造和控制技術,開關磁阻電動機的噪聲完全可以得到良好的抑制.另外,由于開關磁阻電動機輸出轉矩波動較大,功率變換器的直流電流波動也較大,所以在直流母線上需要裝置一個很大的濾波電容器.
(3)開關磁阻電動機的控制系統

  開關磁阻電動機驅動系統的核心是開關磁阻電動機(SRM),它涉及到電動機,電力電子,微機,控制,光電轉換,角度測量等等多學科知識,結構比較復雜,控制系統要求也比較獨特,感應電動機和永磁同步電動機的控制方法通常難以滿足系統的控制要求.目前電動汽車應用較少.它的主要研究方向是模型研究.由于開關磁阻電機具有明顯的非線性特性,系統難于建模,一般的線性控制方式不適于開關磁阻電機系統.目前主要利用模糊邏輯控制、神經網絡控制等.
  它的控制系統包括功率變換器、控制器和位置傳感器及速度檢測器等部分.

①功率變換器
  開關磁阻電動機的勵磁繞組,無論通過正向電流或反向電流,其轉矩方向不變,期換向,每相只需要一個容量較小的功率開關管,功率變換器電路較簡單,不會出現直通故障,可靠性好,易于實現系統的軟啟動和四象限運行,具有較強的再生制動能力.成本比交流三相感應電動機的逆變器控制系統要低.
②控制器

  控制器由微處理器、數字邏輯電路等元件組成.微處理器根據駕駛員輸入的命令,同時對位置檢測器、電流檢測器所反饋的電動機轉子位置,進行分析、處理,并在瞬間做出決策,發出一系列執行命令,來控制開關磁阻電動機適應電動汽車不同條件下運行.控制器性能好壞和調節的靈活性,取決于微處理器的軟件和硬件的性能配合關系.
③位置檢測器

  開關磁阻電動機需要高精度的位置檢測器,來為控制系統提供電動機轉子的位置、轉速和電流的變化信號,并要求有較高的開關頻率以降低開關磁阻電動機的噪聲.

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