Penjelasan motor Motor keengganan yang diaktifkan
Sistem penggerak motor switch reluctance (srd) terdiri dari empat bagian: motor switch reluctance (srm atau sr motor), konverter daya, pengontrol dan detektor. Perkembangan pesat dari jenis baru sistem penggerak kontrol kecepatan dikembangkan. Switched reluctance motor adalah motor reluktansi yang menonjol, yang menggunakan prinsip keengganan minimum untuk menghasilkan torsi reluktansi. Karena strukturnya yang sangat sederhana dan kokoh, rentang pengaturan kecepatan yang lebar, kinerja pengaturan kecepatan yang sangat baik, dan kecepatan yang relatif tinggi di seluruh rentang pengaturan kecepatan. Efisiensi tinggi dan keandalan sistem yang tinggi menjadikannya pesaing kuat sistem kontrol kecepatan motor AC, sistem kontrol kecepatan motor DC, dan sistem kontrol kecepatan motor DC tanpa sikat. Switched reluctance motor telah banyak atau mulai digunakan di berbagai bidang seperti penggerak kendaraan listrik, peralatan rumah tangga, industri umum, industri penerbangan dan sistem servo, mencakup berbagai sistem penggerak kecepatan tinggi dan rendah dengan rentang daya 10w hingga 5mw, menunjukkan potensi pasar yang besar.
2 Struktur dan karakteristik kinerja
2.1 Motor memiliki struktur sederhana, biaya rendah, dan cocok untuk kecepatan tinggi
Struktur motor reluktansi sakelar lebih sederhana daripada motor induksi sangkar-tupai yang umumnya dianggap paling sederhana. Kumparan stator adalah belitan terkonsentrasi, yang mudah disematkan, ujungnya pendek dan kokoh, dan operasinya andal. Lingkungan getaran; rotor hanya terbuat dari lembaran baja silikon, sehingga tidak akan ada masalah seperti pengecoran sangkar tupai yang buruk dan palang patah yang digunakan selama proses pembuatan motor induksi sangkar tupai. Rotor memiliki kekuatan mekanik yang sangat tinggi dan dapat bekerja pada kecepatan yang sangat tinggi. hingga 100,000 putaran per menit.
2.2 Sirkuit daya yang sederhana dan andal
Arah torsi motor tidak ada hubungannya dengan arah arus belitan, yaitu, hanya arus belitan dalam satu arah yang diperlukan, dan belitan fasa dihubungkan antara dua tabung daya dari sirkuit utama, dan akan ada tidak ada kesalahan hubung singkat lengan jembatan. , Sistem ini memiliki toleransi kesalahan yang kuat dan keandalan yang tinggi, dan dapat diterapkan pada acara-acara khusus seperti dirgantara.
2.3 Torsi awal yang tinggi, arus awal yang rendah
Produk dari banyak perusahaan dapat mencapai kinerja berikut: ketika arus awal adalah 15 persen dari arus pengenal, torsi awal adalah 100 persen dari torsi pengenal; ketika arus awal adalah 30 persen dari nilai pengenal, torsi awal dapat mencapai 150 persen dari nilai pengenal. persen. Dibandingkan dengan karakteristik awal sistem kontrol kecepatan lainnya, seperti motor DC dengan arus awal 100 persen, dapatkan torsi 100 persen; motor induksi sangkar tupai dengan arus awal 300 persen, dapatkan torsi 100 persen. Dapat dilihat bahwa motor keengganan yang diaktifkan memiliki kinerja soft-start, dampak arus kecil selama proses awal, dan pemanasan motor dan pengontrol lebih kecil daripada operasi pengenal kontinu, sehingga sangat cocok untuk sering start-stop dan maju dan mundur kesempatan operasi, seperti gantry planer, mesin penggilingan, rolling mills reversibel dalam industri metalurgi, gergaji terbang, gunting terbang, dll.
2.4 Rentang pengaturan kecepatan lebar dan efisiensi tinggi
Efisiensi pengoperasian setinggi 92 persen pada kecepatan terukur dan beban terukur, dan efisiensi keseluruhan dipertahankan setinggi 80 persen di semua rentang kecepatan.
2.5 Ada banyak parameter yang dapat dikontrol dan kinerja pengaturan kecepatan yang baik
Setidaknya ada empat parameter operasi utama dan metode umum untuk mengendalikan motor keengganan sakelar: sudut penyalaan fasa, sudut pemutusan yang relevan, amplitudo arus fasa dan tegangan belitan fasa. Ada banyak parameter yang dapat dikontrol, yang berarti kontrolnya fleksibel dan nyaman. Sesuai dengan persyaratan operasi motor dan kondisi motor, metode kontrol dan nilai parameter yang berbeda dapat digunakan untuk membuatnya berjalan dalam kondisi terbaik, dan juga dapat mencapai berbagai fungsi dan kurva karakteristik khusus, seperti membuat motor memiliki kemampuan operasi empat kuadran yang sama persis (maju, mundur, motoring dan pengereman), dengan torsi awal yang tinggi dan kurva kapasitas beban untuk motor seri.
2.6 Dapat memenuhi berbagai persyaratan khusus melalui desain mesin dan listrik yang terpadu dan terkoordinasi
3 Aplikasi khas
Struktur dan kinerja yang unggul dari motor keengganan yang diaktifkan membuat bidang aplikasinya sangat luas. Tiga aplikasi tipikal berikut dianalisis.
3.1 Gantry planer
Gantry planer adalah mesin kerja utama di industri permesinan. Metode kerja planer adalah bahwa meja kerja mendorong benda kerja untuk membalas. Ketika bergerak maju, planer yang terpasang pada bingkai merencanakan benda kerja, dan ketika bergerak mundur, planer mengangkat benda kerja. Sejak saat itu, meja kerja kembali dengan baris kosong. Fungsi sistem transmisi utama dari planer adalah untuk menggerakkan gerakan bolak-balik dari meja kerja. Jelas, kinerjanya secara langsung berkaitan dengan kualitas pemrosesan dan efisiensi produksi planer. Oleh karena itu, sistem transmisi dituntut memiliki kinerja utama sebagai berikut.
3.1.1 Fitur Utama
(1) Sangat cocok untuk start, pengereman, dan rotasi maju dan mundur yang sering, tidak kurang dari 10 kali per menit, dan proses start dan pengereman mulus dan cepat.
(2) Tingkat perbedaan statis harus tinggi. Penurunan kecepatan dinamis dari tanpa beban ke pemuatan pisau mendadak tidak lebih dari 3 persen , dan kemampuan kelebihan beban jangka pendeknya kuat.
(3) Rentang pengaturan kecepatan lebar, yang cocok untuk kebutuhan perencanaan kecepatan rendah, kecepatan sedang, dan perjalanan mundur kecepatan tinggi.
(4) Stabilitas kerja bagus, dan posisi pulang pergi pulang pergi akurat.
Saat ini, sistem penggerak utama planer domestik terutama memiliki bentuk unit DC dan bentuk kopling motor-elektromagnetik asinkron. Sejumlah besar planer yang terutama digerakkan oleh unit DC berada dalam kondisi penuaan yang serius, motor sangat aus, percikan api pada sikat besar pada kecepatan tinggi dan beban berat, kegagalan sering terjadi, dan beban kerja pemeliharaan besar, yang secara langsung mempengaruhi produksi normal. . Selain itu, sistem pasti memiliki kelemahan peralatan besar, konsumsi daya yang tinggi dan kebisingan yang tinggi. Sistem kopling motor-elektromagnetik asinkron bergantung pada kopling elektromagnetik untuk mewujudkan arah maju dan mundur. Kopling aus dengan serius, stabilitas kerja tidak baik, dan tidak nyaman untuk menyesuaikan kecepatan. Ini hanya digunakan untuk planer ringan.
3.1.2 Masalah dengan Motor Induksi
Jika sistem penggerak pengaturan kecepatan frekuensi variabel motor induksi digunakan, masalah berikut muncul:
(1) Karakteristik keluarannya lunak, sehingga gantry planer tidak dapat membawa beban yang cukup pada kecepatan rendah.
(2) Perbedaan statis besar, kualitas pemrosesan rendah, benda kerja yang diproses memiliki pola, dan bahkan berhenti ketika pisau dimakan.
(3) Torsi start dan pengereman kecil, start dan pengereman lambat, dan offside parkir terlalu besar.
(4) Motor memanas.
Karakteristik motor keengganan yang diaktifkan sangat cocok untuk operasi start, pengereman, dan pergantian yang sering. Arus awal selama proses pergantian kecil, dan torsi awal dan pengereman dapat disesuaikan, sehingga memastikan bahwa persyaratan proses dicocokkan dalam berbagai rentang kecepatan. memenuhi. Motor keengganan yang diaktifkan juga memiliki faktor daya yang tinggi. Baik kecepatan tinggi atau rendah, tanpa beban atau beban penuh, faktor dayanya mendekati 1, yang lebih baik daripada sistem transmisi lain yang saat ini digunakan di gantry planer.
3.2 Mesin cuci
Dengan perkembangan ekonomi dan peningkatan kualitas hidup masyarakat yang berkelanjutan, permintaan akan mesin cuci yang ramah lingkungan dan cerdas juga meningkat. Sebagai tenaga utama mesin cuci, performa motor harus terus ditingkatkan. Saat ini, ada dua jenis mesin cuci yang populer di pasar domestik: mesin cuci pulsator dan drum. Apa pun jenis mesin cucinya, prinsip dasarnya adalah motor menggerakkan pulsator atau drum untuk berputar untuk menghasilkan aliran air, dan kemudian aliran air dan gaya yang dihasilkan oleh pulsator dan drum digunakan untuk mencuci pakaian. Kinerja motor sangat menentukan pengoperasian mesin cuci. Keadaan, yaitu, menentukan kualitas pencucian dan pengeringan, serta ukuran kebisingan dan getaran.
Saat ini, motor yang digunakan dalam mesin cuci pulsator sebagian besar adalah motor induksi satu fasa, dan beberapa menggunakan motor konversi frekuensi dan motor DC brushless. Mesin cuci drum terutama didasarkan pada motor seri, selain motor frekuensi variabel, motor DC brushless, motor keengganan yang diaktifkan.
Kerugian menggunakan motor induksi satu fasa sangat jelas, sebagai berikut:
(1) tidak dapat menyesuaikan kecepatan
Hanya ada satu kecepatan putaran selama pencucian, yang sulit untuk beradaptasi dengan persyaratan berbagai kain untuk kecepatan putaran pencucian, dan apa yang disebut "pencucian kuat", "pencucian lemah", "pencucian lembut" dan prosedur pencucian lainnya hanya berubah dengan mengubah rotasi maju dan mundur terus menerus. Waktunya saja, dan untuk memenuhi persyaratan kecepatan putaran selama pencucian, kecepatan putaran selama dehidrasi seringkali rendah, umumnya hanya 400 rpm hingga 600 rpm.
(2) Efisiensinya sangat rendah
Efisiensi umumnya di bawah 30 persen, dan arus awal sangat besar, yang dapat mencapai 7 hingga 8 kali dari arus pengenal. Sulit untuk beradaptasi dengan kondisi pencucian maju dan mundur yang sering.
Motor seri adalah motor seri DC, yang memiliki keunggulan torsi awal yang besar, efisiensi tinggi, pengaturan kecepatan yang nyaman, dan kinerja dinamis yang baik. Namun, kelemahan motor seri adalah strukturnya rumit, arus rotor perlu diubah secara mekanis melalui komutator dan sikat, dan gesekan geser antara komutator dan sikat rentan terhadap keausan mekanis, kebisingan, percikan dan interferensi elektromagnetik. Ini mengurangi keandalan motor dan memperpendek umurnya.
Karakteristik motor keengganan yang diaktifkan memungkinkan untuk mencapai hasil yang baik ketika diterapkan pada mesin cuci. Sistem kontrol kecepatan motor keengganan sakelar memiliki rentang kontrol kecepatan yang lebar, yang dapat membuat "mencuci" dan
Pemintalan "semua bekerja pada kecepatan terbaik untuk mencapai pencucian standar yang sebenarnya, pencucian cepat, pencucian lembut, pencucian beludru, dan bahkan pencucian kecepatan variabel. Anda juga dapat memilih kecepatan putaran sesuka hati saat berputar. Anda juga dapat menekan pengaturan tertentu. program dapat meningkatkan kecepatan putaran, sehingga pakaian dapat menghindari getaran dan kebisingan yang disebabkan oleh distribusi yang tidak merata selama proses dehidrasi.Kinerja awal yang sangat baik dari motor reluktansi yang diaktifkan dapat menghilangkan dampak arus start maju dan mundur yang sering dari motor selama proses pencucian di jaringan listrik, membuat proses pencucian lebih mudah. , Pergantian stabil dan tidak bersuara. Efisiensi tinggi dari sistem pengaturan kecepatan motor keengganan sakelar di seluruh rentang pengaturan kecepatan dapat sangat mengurangi konsumsi daya mesin cuci.
Motor DC brushless memang merupakan pesaing kuat dari motor switch reluctance, tetapi keuntungan dari motor switch reluctance adalah biaya rendah, ketahanan, tidak ada demagnetisasi dan kinerja awal yang sangat baik.
3.3 Kendaraan Listrik
Sejak tahun 1980-an, seiring dengan semakin meningkatnya perhatian masyarakat terhadap masalah lingkungan dan energi, kendaraan listrik telah menjadi sarana transportasi yang ideal karena keunggulannya yaitu nol emisi, kebisingan rendah, sumber daya yang luas, dan pemanfaatan energi yang tinggi. Kendaraan listrik memiliki persyaratan berikut untuk sistem penggerak motor: efisiensi tinggi di seluruh area operasi, kepadatan daya dan kepadatan torsi yang tinggi, rentang kecepatan pengoperasian yang lebar, dan sistemnya tahan air, tahan goncangan, dan tahan benturan. Saat ini, sistem penggerak motor utama untuk kendaraan listrik termasuk motor induksi, motor DC brushless, dan motor keengganan yang diaktifkan.
Sistem kontrol kecepatan motor keengganan yang diaktifkan memiliki serangkaian karakteristik dalam kinerja dan struktur, yang membuatnya sangat cocok untuk kendaraan listrik. Ini memiliki keuntungan sebagai berikut di bidang kendaraan listrik:
(1) Motor memiliki struktur sederhana dan cocok untuk kecepatan tinggi. Sebagian besar kehilangan motor terkonsentrasi pada stator, yang mudah didinginkan dan dapat dengan mudah dibuat menjadi struktur tahan ledakan berpendingin air, yang pada dasarnya tidak memerlukan perawatan.
(2) Efisiensi tinggi dapat dipertahankan dalam berbagai daya dan kecepatan, yang sulit dicapai oleh sistem penggerak lain. Fitur ini sangat bermanfaat untuk meningkatkan kelancaran berkendara kendaraan listrik.
(3) Sangat mudah untuk mewujudkan operasi empat kuadran, mewujudkan umpan balik regenerasi energi, dan mempertahankan kemampuan pengereman yang kuat di area operasi berkecepatan tinggi.
(4) Arus start motor kecil, tidak berdampak pada baterai, dan torsi start besar, yang cocok untuk start beban berat.
(5) Baik motor dan konverter daya sangat kokoh dan andal, cocok untuk berbagai lingkungan yang keras dan bersuhu tinggi, dan memiliki kemampuan beradaptasi yang baik.
Mengingat keuntungan di atas, ada banyak aplikasi praktis motor keengganan sakelar pada kendaraan listrik, bus listrik, dan sepeda listrik di dalam dan luar negeri.
