开关磁阻电机调速系统是以现代电力电子与微机控制技术为基础的机电一体化产品。它是由开关磁阻电动机和微机智能控制器两部分组成,其特点是效率高、节能效果好、调速范围广,无冲击起动电流,起动转矩大,控制灵活等特点。1998年,我国把发展电动机调速节能和电力电子节电技术纳入《中华人民共和国节能法》中,国家发改委“电动机节能计划”明确提出:提高电动机15-20%的效率,实现节电1000亿kWh/年。因此,该种电机被广泛用于运输车辆驱动、龙门刨、锻压设备等需要重载起动,频繁启动,正反转的场合。
开关磁阻电动机是一种基于电磁感应原理工作的交流电动机,其转子上带有多个开关磁阻,通过切换这些磁阻的状态来实现电机的转动。相对于传统的感应电动机,开关磁阻电动机具有以下优缺点:
优点:
高效节能:开关磁阻电动机采用无铁心转子结构,转子上的开关磁阻替代了铁芯,从而减少了转子的铁损和铜损,提高了电机的效率,节约了能源。
可靠性高:开关磁阻电动机结构简单、转子无铁心,因此不存在铁芯饱和和旋转失速等问题,具有高可靠性。
调速性能好:开关磁阻电动机采用多相交流电源供电,通过控制开关磁阻的状态,可以实现电机的调速,同时也能够提高电机的转矩性能。
噪音低:由于开关磁阻电动机的转子结构简单,无铁芯,因此在工作时噪音相对较低。
缺点:
复杂的电路控制:开关磁阻电动机需要采用复杂的电路控制系统来控制开关磁阻的状态,实现电机的正常运转。
费用较高:由于开关磁阻电动机需要采用复杂的电路控制系统,因此制造成本相对较高。
稳定性差:开关磁阻电动机在工作过程中容易受到干扰,因此其稳定性相对较差。
开关磁阻电动机调速系统在性能和结构的一系列特点使其十分适合电动车辆,其在电动车领域具有如下优点:
(1)电机结构简单,适用于高速,电机的绝大部分损耗集中在定子上,易于冷却,易做成水冷防爆结构,基本上无须维护。
(2)在很宽的功率和转速范围内都能保持高效率,这是其他驱动系统难以达到的。这种特性十分有利于提高电动车的续驶历程。
(3)容易实现四象限运行,实现能量再生反馈,能在高速运行区域保持强有力的制动能力。
(4)电机的起动电流小,对电瓶无冲击,起动转矩大,适合于重载起动。
(5)无论电机还是功率变换器都十分坚固可靠,适用于各种恶劣、高温环境,具有良好的适应性。
综上所述,开关磁阻电动机具有高效节能、可靠性高、调速性能好等优点,但同时也存在复杂的电路控制、制造成本高等缺点。因此在实际应用中需要根据具体需求进行选择。