開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

1、電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)

SRD的結(jié)構(gòu)比鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)還要簡(jiǎn)單。其突出的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)子上沒(méi)有任何形式的繞組，因此不會(huì)有鼠籠感應(yīng)電機(jī)制造過(guò)程中鑄造不良和使用過(guò)程中的斷條等問(wèn)題。其轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度極高，可以用于超高速運(yùn)轉(zhuǎn)（如每分鐘上萬(wàn)轉(zhuǎn)）。在定子方面，它只有幾個(gè)集中繞組，因此制造簡(jiǎn)便、絕緣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

2、功率電路簡(jiǎn)單可靠

因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩方向與繞組電流方向無(wú)關(guān)，即只需單方相繞組電流，故功率電路可以做到每相一個(gè)功率開(kāi)關(guān)。對(duì)比異步電動(dòng)機(jī)繞組需流過(guò)雙向電流，向其供電的PWM變頻器功率電路每相需兩個(gè)功率器件。因此，開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)較PWM變頻器功率電路中所需的功率元件少，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。另外，PWM變頻器功率電路中每橋臂兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)管直接跨在直流電源側(cè)，易發(fā)生直通短路燒毀功率器件。而開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中每個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件均直接與電動(dòng)機(jī)繞組相串聯(lián)，根本上避免了直通短路現(xiàn)象。因此開(kāi)關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中功率電路的保護(hù)電路可以簡(jiǎn)化，即降低了成本，又有較高的工作可靠性。

3、系統(tǒng)可靠性高

從電動(dòng)機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)上看，各項(xiàng)繞組和磁路相互獨(dú)立，各自在一定軸角范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。而不像在一般電動(dòng)機(jī)中必須在各相繞組和磁路共同作用下產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。從控制結(jié)構(gòu)上看，各相電路各自給一相繞組供電，一般也是相互獨(dú)立工作。由此可知，當(dāng)電動(dòng)機(jī)一相繞組或控制器一相電路發(fā)生故障時(shí)，只需停止該相工作，電動(dòng)機(jī)除總輸出功率能力有所減小外，并無(wú)其他妨礙。

4、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)電流低

控制器從電源側(cè)吸收較少的電流，在電機(jī)側(cè)得到較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩是本系統(tǒng)的一大特點(diǎn)。典型產(chǎn)品的數(shù)據(jù)是：起動(dòng)電流為額定電流的15%時(shí)，獲得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為100%的額定轉(zhuǎn)矩；起動(dòng)電流為額定電流的30%時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)其額定轉(zhuǎn)矩的250%。而其他調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)特性與之相比，如直流電機(jī)為100%的電流，鼠籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為300%的電流，獲得100%的轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)電流小而轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn)還可以延伸到低速運(yùn)行段，因此本系統(tǒng)十分合適那些需要重載起動(dòng)和較長(zhǎng)時(shí)間低速重載運(yùn)行的機(jī)械。

5、適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運(yùn)行

本系統(tǒng)具有的高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、低起動(dòng)電流的特點(diǎn)，使之在起動(dòng)過(guò)程中電流沖擊小，電動(dòng)機(jī)和控制器發(fā)熱較連續(xù)額定運(yùn)行時(shí)還要小?？煽?a target="_blank">參數(shù)多使其制動(dòng)運(yùn)行能與電動(dòng)運(yùn)行具有同樣優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩輸出能力和工作特性。二者綜合作用的結(jié)果必然使之適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運(yùn)行，次數(shù)可達(dá)1000次/小時(shí)。

6、可控參數(shù)多，調(diào)速性能好

控制開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的主要運(yùn)行參數(shù)和常用方法至少有四種：相導(dǎo)通角、相關(guān)斷角、相電流幅值、相繞組電壓?？煽貐?shù)多，意味著控制靈活方便?？梢愿鶕?jù)對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行要求和電動(dòng)機(jī)的情況，采取不同控制方法和參數(shù)值，即可使之運(yùn)行于最佳狀態(tài)（如出力最大、效率最高等），還可使之實(shí)現(xiàn)各種不同的功能的特定曲線。如使電動(dòng)機(jī)具有完全相同的四象限運(yùn)行能力，并具有最高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載能力曲線。由于SRD速度閉環(huán)是必備的，因此系統(tǒng)具有很高的穩(wěn)速精度，可以很方便的構(gòu)成無(wú)靜差調(diào)速系統(tǒng)。

7、效率高，損耗小

本系統(tǒng)是一種非常高效的調(diào)速系統(tǒng)。這是因?yàn)橐环矫骐妱?dòng)機(jī)繞組無(wú)銅損；另一方面電動(dòng)機(jī)可控參數(shù)多，靈活方便，易于在寬轉(zhuǎn)速范圍和不同負(fù)載下實(shí)現(xiàn)高效優(yōu)化控制。以3kWSRD為例，其系統(tǒng)效率在很寬范圍內(nèi)都在87%以上，這是其它一些調(diào)速系統(tǒng)不容易達(dá)到的。將本系統(tǒng)同PWM變頻器鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)進(jìn)行比較，本系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速和不同負(fù)載下的效率均比變頻器系統(tǒng)高，一般要高5～10個(gè)百分點(diǎn)。

8、可通過(guò)機(jī)和電的統(tǒng)一協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足各種特殊使用要求。

開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的缺點(diǎn)

1、有轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。從工作原理可知，S開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩是由一些列脈沖轉(zhuǎn)矩疊加而成的，由于雙凸極結(jié)構(gòu)和磁路飽和非線性的影響，合成轉(zhuǎn)矩不是一個(gè)恒定轉(zhuǎn)矩，而有一定的諧波分量，這影響了SR電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行性能。

2、SR電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的噪聲與震動(dòng)比一般電動(dòng)機(jī)大。

3、SR電動(dòng)機(jī)的出線頭較多，如三相SR電動(dòng)機(jī)至少有四根出線頭，四相SR電動(dòng)機(jī)至少有五根出線頭，而且還有位置檢測(cè)器出線端。