Variklio paaiškinimas 丨Perjungto pasipriešinimo variklis
Perjungiamo pasipriešinimo variklio pavaros sistema (srd) susideda iš keturių dalių: perjungiamo reluktanto variklio (srm arba sr variklio), galios keitiklio, valdiklio ir detektoriaus. Sparčiai vystėsi naujo tipo greičio reguliavimo pavaros sistema. Perjungiamas pasipriešinimo variklis yra dvigubas atsparumo variklis, kuris naudoja minimalaus nenoro principą, kad sukurtų pasipriešinimo sukimo momentą. Dėl itin paprastos ir tvirtos konstrukcijos, plataus greičio reguliavimo diapazono, puikių greičio reguliavimo charakteristikų ir gana didelio greičio visame greičio reguliavimo diapazone. Didelis efektyvumas ir didelis sistemos patikimumas daro jį stipriu kintamosios srovės variklio greičio valdymo sistemos, nuolatinės srovės variklio greičio valdymo sistemos ir bešepetėlio nuolatinės srovės variklio greičio valdymo sistemos konkurentu. Perjungiamieji varikliai buvo plačiai naudojami arba pradėti naudoti įvairiose srityse, tokiose kaip elektrinių transporto priemonių pavaros, buitiniai prietaisai, bendroji pramonė, aviacijos pramonė ir servo sistemos, apimančios įvairias didelio ir mažo greičio pavaros sistemas, kurių galios diapazonas yra nuo 10 vatų iki 5 mw. didžiulis rinkos potencialas.
2 Struktūra ir veikimo charakteristikos
2.1 Variklis yra paprastos konstrukcijos, nebrangus ir tinka dideliu greičiu
Perjungiamo pasipriešinimo variklio konstrukcija yra paprastesnė nei voverės narvelio asinchroninio variklio, kuris paprastai laikomas paprasčiausiu. Statoriaus ritė yra koncentruota apvija, kurią lengva įtvirtinti, galas trumpas ir tvirtas, veikimas patikimas. Vibracinė aplinka; rotorius pagamintas tik iš silicio plieno lakštų, todėl voverės narvelio indukcinių variklių gamybos procese nekils tokių problemų kaip prastas voverės narvelio liejimas ir sulaužyti strypai. Rotorius pasižymi itin dideliu mechaniniu stiprumu ir gali dirbti itin dideliu greičiu. iki 100,000 apsisukimų per minutę.
2.2 Paprasta ir patikima maitinimo grandinė
Variklio sukimo momento kryptis neturi nieko bendra su apvijos srovės kryptimi, tai yra, reikalinga tik apvijos srovė viena kryptimi, o fazinė apvija yra prijungta tarp dviejų pagrindinės grandinės maitinimo vamzdžių, ir bus be tilto rankos tiesios trumpojo jungimo gedimo. , Sistema pasižymi dideliu atsparumu gedimams ir dideliu patikimumu, todėl ją galima pritaikyti ypatingomis progomis, tokiomis kaip aviacija.
2.3 Didelis paleidimo momentas, maža paleidimo srovė
Daugelio įmonių gaminiai gali pasiekti tokius našumus: kai paleidimo srovė yra 15 procentų vardinės srovės, paleidimo momentas yra 100 procentų vardinio sukimo momento; kai paleidimo srovė yra 30 procentų vardinės vertės, paleidimo momentas gali siekti 150 procentų vardinės vertės. procentų . Palyginti su kitų greičio reguliavimo sistemų, tokių kaip nuolatinės srovės variklis su 100 procentų paleidimo srove, paleidimo charakteristikomis, gaukite 100 procentų sukimo momentą; Voverės narvelio indukcinis variklis su 300 procentų paleidimo srove, gaukite 100 procentų sukimo momentą. Galima pastebėti, kad perjungiamo pasipriešinimo variklis pasižymi švelniu paleidimu, srovės įtaka paleidimo metu yra maža, o variklio ir valdiklio šildymas yra mažesnis nei nuolatinio vardinio veikimo, todėl jis ypač tinka dažnas paleidimas-sustabdymas ir pirminis bei atbulinis darbas, pvz., portalinis oblius, frezavimo staklės, apverčiamieji valcavimo staklės metalurgijos pramonėje, skraidantys pjūklai, skraidančios žirklės ir kt.
2.4 Platus greičio reguliavimo diapazonas ir didelis efektyvumas
Veikimo efektyvumas siekia net 92 procentus esant vardiniam greičiui ir vardinei apkrovai, o bendras efektyvumas išlaikomas net 80 procentų visuose greičio diapazonuose.
2.5 Yra daug valdomų parametrų ir geras greičio reguliavimo našumas
Yra mažiausiai keturi pagrindiniai darbo parametrai ir bendri įjungiamų reilentinių variklių valdymo metodai: fazės įjungimo kampas, atitinkamas pertraukimo kampas, fazės srovės amplitudė ir fazės apvijos įtampa. Yra daug valdomų parametrų, o tai reiškia, kad valdymas yra lankstus ir patogus. Atsižvelgiant į variklio veikimo reikalavimus ir variklio sąlygas, gali būti naudojami skirtingi valdymo metodai ir parametrų vertės, kad jis veiktų geriausioje būsenoje, taip pat gali pasiekti įvairias funkcijas ir specifines charakteristikas, pvz., Variklį. turi lygiai tokias pačias keturių kvadrantų veikimo galimybes (į priekį, atbuline eiga, važiavimą varikliu ir stabdymą) su dideliu paleidimo momentu ir keliamosios galios kreivėmis serijiniams varikliams.
2.6 Jis gali atitikti įvairius specialius reikalavimus dėl vieningo ir suderinto mašinos ir elektros konstrukcijos
3 Tipinės programos
Dėl puikios perjungiamo pasipriešinimo variklio struktūros ir našumo jo taikymo sritis yra labai plati. Analizuojamos šios trys tipinės programos.
3.1 Ožtinis oblius
Portalo oblius yra pagrindinė darbo mašina apdirbimo pramonėje. Obliavimo staklės darbo metodas yra toks, kad darbastalis varo ruošinį atgal. Judant į priekį, ant rėmo pritvirtintas oblius suplanuoja ruošinį, o judant atgal – pakelia ruošinį. Nuo tada darbastalis grįžta su tuščia eilute. Pagrindinės obliavimo perdavimo sistemos funkcija yra valdyti darbastalio judesius atgal. Akivaizdu, kad jo veikimas yra tiesiogiai susijęs su obliavimo staklių apdorojimo kokybe ir gamybos efektyvumu. Todėl perdavimo sistema turi turėti šiuos pagrindinius našumus.
3.1.1 Pagrindinės savybės
(1) Jis tinka dažnam užvedimui, stabdymui ir sukimui pirmyn ir atgal, ne mažiau kaip 10 kartų per minutę, o paleidimo ir stabdymo procesas yra sklandus ir greitas.
(2) Statinio skirtumo koeficientas turi būti didelis. Dinaminis greičio kritimas nuo tuščiosios eigos iki staigaus peilio užkrovimo yra ne didesnis kaip 3 procentai, o trumpalaikės perkrovos galimybė yra stipri.
(3) Greičio reguliavimo diapazonas yra platus, tinkantis mažo greičio, vidutinio greičio obliavimo ir greito atbulinės eigos poreikiams.
(4) Darbo stabilumas yra geras, o kelionės pirmyn ir atgal padėtis yra tiksli.
Šiuo metu pagrindinė buitinių obliavimo staklių pavaros sistema daugiausia yra nuolatinės srovės bloko ir asinchroninės variklio-elektromagnetinės sankabos formos. Daug obliavimo staklių, daugiausia varomų nuolatinės srovės įrenginiais, yra labai sensta, variklis yra labai susidėvėjęs, šepečių kibirkštys yra didelės esant dideliam greičiui ir didelei apkrovai, gedimai dažni, o priežiūros darbų krūvis yra didelis, kuris tiesiogiai veikia normalią gamybą. . Be to, sistema neišvengiamai turi trūkumų – didelės įrangos, didelio energijos suvartojimo ir didelio triukšmo. Asinchroninė variklio-elektromagnetinės sankabos sistema remiasi elektromagnetine sankaba, kad būtų galima suprasti pirmyn ir atgal kryptis. Sankaba rimtai susidėvi, darbinis stabilumas neblogas, reguliuoti greitį nepatogu. Jis naudojamas tik lengvoms obliavimo staklėms.
3.1.2 Indukcinių variklių problemos
Jei naudojama asinchroninio variklio kintamo dažnio greičio reguliavimo pavaros sistema, kyla šios problemos:
(1) Išvesties charakteristikos yra minkštos, todėl portalinis oblius negali išlaikyti pakankamai apkrovos esant mažam greičiui.
(2) Statinis skirtumas yra didelis, apdirbimo kokybė žema, apdorotas ruošinys turi raštus ir netgi sustoja, kai peilis suvalgomas.
(3) Paleidimo ir stabdymo momentas yra mažas, paleidimas ir stabdymas yra lėtas, o stovėjimo aikštelė yra per didelė.
(4) Variklis įkaista.
Perjungiamo pasipriešinimo variklio charakteristikos ypač tinka dažnam paleidimui, stabdymui ir komutavimo režimui. Komutavimo proceso metu paleidimo srovė yra maža, o paleidimo ir stabdymo momentai yra reguliuojami, taip užtikrinant proceso reikalavimų atitikimą įvairiuose greičio diapazonuose. atitinka. Perjungiamas pasipriešinimo variklis taip pat turi didelį galios koeficientą. Nesvarbu, ar tai didelis, ar mažas greitis, be apkrovos ar pilnos apkrovos, jo galios koeficientas yra artimas 1, o tai yra geriau nei kitos šiuo metu ožinėse obliavimo staklėse naudojamos perdavimo sistemos.
3.2 Skalbimo mašina
Plėtojant ekonomikai ir nuolat gerėjant žmonių gyvenimo kokybei, didėja ir aplinką tausojančių bei išmaniųjų skalbimo mašinų paklausa. Kaip pagrindinė skalbimo mašinos galia, variklio veikimas turi būti nuolat gerinamas. Šiuo metu vidaus rinkoje yra dviejų rūšių populiarios skalbimo mašinos: pulsacinės ir būgninės. Nesvarbu, kokia skalbimo mašina, pagrindinis principas yra tas, kad variklis sukasi pulsatorių arba būgną, kad sukurtų vandens srovę, o tada vandens srautas ir pulsatoriaus bei būgno sukuriama jėga naudojami skalbiniams. Skalbimo mašinos veikimą didele dalimi lemia variklio veikimas. Būsena, tai yra, lemia skalbimo ir džiovinimo kokybę, taip pat triukšmo ir vibracijos dydį.
Šiuo metu pulsacinėse skalbimo mašinose naudojami varikliai daugiausia yra vienfaziai asinchroniniai varikliai, o kai kuriuose naudojami dažnio keitimo varikliai ir nuolatinės srovės varikliai be šepetėlių. Būgninė skalbimo mašina daugiausia pagrįsta serijiniu varikliu, be kintamo dažnio variklio, nuolatinės srovės variklio be šepetėlių ir perjungiamo pasipriešinimo variklio.
Vienfazio indukcinio variklio naudojimo trūkumai yra labai akivaizdūs:
(1) negali reguliuoti greičio
Skalbimo metu yra tik vienas sukimosi greitis, kurį sunku pritaikyti prie įvairių audinių reikalavimų skalbimo sukimosi greičiui, o vadinamasis „stiprus skalbimas“, „silpnas skalbimas“, „švelnus skalbimas“ ir kitos skalbimo procedūros keičiasi tik keičiant nuolatinį sukimąsi pirmyn ir atgal. Laikas yra tik laikas, o norint pasirūpinti sukimosi greičio reikalavimais skalbimo metu, sukimosi greitis dehidratacijos metu dažnai yra mažas, paprastai tik 400–600 aps./min.
(2) Efektyvumas yra labai mažas
Efektyvumas paprastai yra mažesnis nei 30 procentų, o paleidimo srovė yra labai didelė, kuri gali siekti 7–8 kartus didesnę už vardinę srovę. Sunku prisitaikyti prie dažno plovimo pirmyn ir atgal sąlygų.
Serijos variklis yra nuolatinės srovės serijos variklis, kurio privalumai yra didelis paleidimo momentas, didelis efektyvumas, patogus greičio reguliavimas ir geras dinaminis veikimas. Tačiau serijinio variklio trūkumas yra tas, kad konstrukcija yra sudėtinga, rotoriaus srovę reikia mechaniškai komutuoti per komutatorių ir šepetį, o dėl slydimo trinties tarp komutatoriaus ir šepečio gali atsirasti mechaninis nusidėvėjimas, triukšmas, kibirkštys ir kt. elektromagnetiniai trukdžiai. Tai sumažina variklio patikimumą ir sutrumpina jo tarnavimo laiką.
Perjungiamo pasipriešinimo variklio charakteristikos leidžia pasiekti gerų rezultatų naudojant skalbimo mašinas. Jungiklio pasipriešinimo variklio greičio valdymo sistema turi platų greičio reguliavimo diapazoną, kuris gali atlikti "plovimą" ir
Verpimas "visa veikia geriausiu greičiu, kad būtų pasiektas tikras standartinis skalbimas, greitas skalbimas, švelnus skalbimas, skalbimas su aksomu ir net skalbimas kintamu greičiu. Be to, gręždami galite pasirinkti sukimosi greitį. Taip pat galite paspausti tam tikrus nustatymus. programa gali padidinti sukimosi greitį, kad drabužiai išvengtų vibracijos ir triukšmo, atsirandančio dėl netolygaus pasiskirstymo dehidratacijos proceso metu. Puikus perjungiamo pasipriešinimo variklio užvedimas gali pašalinti dažnos variklio pirmyn ir atgal paleidimo srovės poveikį. skalbimo procesas elektros tinkle, palengvinantis skalbimo procesą. , Komutacija yra stabili ir netriukšminga. Didelis jungiklio pasipriešinimo variklio greičio reguliavimo sistemos efektyvumas visame greičio reguliavimo diapazone gali labai sumažinti skalbimo mašinos energijos sąnaudas.
Bešepetėlis nuolatinės srovės variklis iš tiesų yra stiprus įjungiamo pasipriešinimo variklio konkurentas, tačiau perjungiamo pasipriešinimo variklio pranašumai yra maža kaina, tvirtumas, neišmagnetinimas ir puikus paleidimo našumas.
3.3 Elektrinės transporto priemonės
Nuo devintojo dešimtmečio dėl didėjančio žmonių dėmesio aplinkos ir energijos klausimams elektromobiliai tapo idealia transporto priemone dėl savo pranašumų – nulinės emisijos, mažo triukšmo, plačių energijos šaltinių ir didelio energijos naudojimo. Elektromobiliams keliami šie variklio pavaros sistemos reikalavimai: didelis efektyvumas visoje veikimo zonoje, didelis galios tankis ir sukimo momento tankis, platus darbinių sūkių diapazonas, o sistema yra atspari vandeniui, smūgiams ir smūgiams. Šiuo metu pagrindinės elektrinių transporto priemonių variklių pavaros sistemos apima indukcinius variklius, nuolatinės srovės variklius be šepetėlių ir perjungiamus pasipriešinimo variklius.
Perjungiamo pasipriešinimo variklio greičio valdymo sistema turi daugybę savybių ir struktūros, todėl ji labai tinka elektrinėms transporto priemonėms. Elektrinių transporto priemonių srityje jis turi šiuos privalumus:
(1) Variklis yra paprastos konstrukcijos ir tinka dideliu greičiu. Didžioji dalis variklio nuostolių susikaupia ant statoriaus, kurį lengva aušinti ir galima lengvai padaryti vandeniu aušinamą sprogimui atsparią konstrukciją, kuriai iš esmės nereikia jokios priežiūros.
(2) Aukštą efektyvumą galima išlaikyti esant įvairiems galios ir greičio diapazonams, o tai sunku pasiekti kitoms pavaros sistemoms. Ši funkcija labai naudinga gerinant elektromobilių vairavimo kursą.
(3) Lengva įgyvendinti keturių kvadrantų veikimą, realizuoti energijos regeneravimo grįžtamąjį ryšį ir išlaikyti stiprų stabdymo gebėjimą didelio greičio veikimo srityje.
(4) Variklio paleidimo srovė yra maža, neturi įtakos akumuliatoriui, o paleidimo momentas yra didelis, o tai tinka paleisti didelę apkrovą.
(5) Tiek variklis, tiek galios keitiklis yra labai tvirti ir patikimi, tinkami įvairioms atšiaurioms ir aukštos temperatūros aplinkoms ir turi gerą pritaikomumą.
Atsižvelgiant į pirmiau minėtus pranašumus, yra daug praktinių perjungiamų pasipriešinimo variklių pritaikymo elektrinėse transporto priemonėse, elektriniuose autobusuose ir elektriniuose dviračiuose namuose ir užsienyje.
