Объяснение двигателя 丨 Импульсный реактивный двигатель
Система привода реактивного реактивного двигателя (srd) состоит из четырех частей: реактивного реактивного двигателя (srm или sr), силового преобразователя, контроллера и детектора. Быстрое развитие нового типа системы привода управления скоростью. Импульсный реактивный двигатель представляет собой реактивный двигатель с двойным явно выраженным магнитным полем, в котором используется принцип минимального реактивного сопротивления для создания реактивного момента. Благодаря чрезвычайно простой и прочной конструкции, широкому диапазону регулирования скорости, отличным характеристикам регулирования скорости и относительно высокой скорости во всем диапазоне регулирования скорости. Высокая эффективность и высокая надежность системы делают его сильным конкурентом системы управления скоростью двигателя переменного тока, системы управления скоростью двигателя постоянного тока и системы управления скоростью бесщеточного двигателя постоянного тока. Импульсные реактивные двигатели широко использовались или начали использоваться в различных областях, таких как приводы электромобилей, бытовая техника, общая промышленность, авиационная промышленность и сервосистемы, охватывая различные высокоскоростные и низкоскоростные приводные системы с диапазоном мощности от 10 Вт до 5 мВт, показывая огромный рыночный потенциал.
2 Структура и рабочие характеристики
2.1 Двигатель имеет простую конструкцию, низкую стоимость и подходит для высокой скорости.
Конструкция вентильного реактивного двигателя проще конструкции асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, который обычно считается самым простым. Катушка статора представляет собой концентрированную обмотку, которую легко встроить, конец короткий и прочный, а работа надежная. Вибрационная среда; ротор изготовлен только из листов кремнистой стали, поэтому не будет таких проблем, как плохое литье с короткозамкнутым ротором и сломанные стержни при использовании в процессе производства асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Ротор имеет чрезвычайно высокую механическую прочность и может работать на чрезвычайно высоких скоростях. до 100,000 оборотов в минуту.
2.2 Простая и надежная схема питания
Направление крутящего момента двигателя не имеет ничего общего с направлением тока обмотки, то есть требуется только ток обмотки в одном направлении, а фазная обмотка подключена между двумя силовыми трубками главной цепи, и будет Не должно быть прямого короткого замыкания. , Система обладает высокой отказоустойчивостью и высокой надежностью и может применяться в особых случаях, например в аэрокосмической отрасли.
2.3 Высокий пусковой момент, низкий пусковой ток
Продукты многих компаний могут достигать следующих характеристик: когда пусковой ток составляет 15 процентов от номинального тока, пусковой момент составляет 100 процентов от номинального момента; когда пусковой ток составляет 30 процентов от номинального значения, пусковой момент может достигать 150 процентов от номинального значения. процент . По сравнению с пусковыми характеристиками других систем управления скоростью, таких как двигатель постоянного тока со 100-процентным пусковым током, достигается 100-процентный крутящий момент; асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с 300-процентным пусковым током обеспечивает 100-процентный крутящий момент. Можно видеть, что вентильный реактивный двигатель имеет характеристики плавного пуска, влияние тока в процессе пуска невелико, а нагрев двигателя и контроллера меньше, чем при непрерывной номинальной работе, поэтому он особенно подходит для частые случаи запуска-остановки и работы в прямом и обратном направлении, такие как портальный строгальный станок, фрезерные станки, реверсивные прокатные станы в металлургической промышленности, летающие пилы, летучие ножницы и т. д.
2.4 Широкий диапазон регулирования скорости и высокая эффективность
Рабочий КПД достигает 92 процентов при номинальной скорости и номинальной нагрузке, а общий КПД поддерживается на уровне 80 процентов во всех диапазонах скоростей.
2.5 Есть много контролируемых параметров и хорошая производительность регулирования скорости
Существует по крайней мере четыре основных рабочих параметра и общие методы управления вентильными реактивными двигателями: угол включения фазы, соответствующий угол отключения, амплитуда фазного тока и напряжение фазной обмотки. Контролируемых параметров много, а значит управление гибкое и удобное. В соответствии с рабочими требованиями двигателя и условиями двигателя можно использовать различные методы управления и значения параметров, чтобы заставить его работать в наилучшем состоянии, а также можно реализовать различные функции и конкретные характеристики, такие как создание двигателя. имеют точно такую же возможность работы в четырех квадрантах (вперед, назад, двигатель и торможение) с высокими кривыми пускового момента и грузоподъемности для серийных двигателей.
2.6 Он может удовлетворить различные специальные требования благодаря унифицированной и согласованной конструкции машины и электричества.
3 Типичные области применения
Превосходная конструкция и производительность вентильного реактивного двигателя делают область его применения очень обширной. Анализируются следующие три типичных приложения.
3.1 Портальный строгальный станок
Портальный строгальный станок является основным рабочим станком в обрабатывающей промышленности. Принцип работы рубанка заключается в том, что рабочий стол заставляет заготовку совершать возвратно-поступательные движения. При движении вперед рубанок, закрепленный на раме, строгает заготовку, а при движении назад рубанок приподнимает заготовку. С этого момента верстак возвращается с пустой строкой. Функция главной трансмиссии рубанка заключается в обеспечении возвратно-поступательного движения рабочего стола. Очевидно, что его производительность напрямую связана с качеством обработки и эффективностью производства строгального станка. Следовательно, система передачи должна иметь следующие основные характеристики.
3.1.1 Основные характеристики
(1) Он подходит для частого запуска, торможения и вращения вперед и назад не менее 10 раз в минуту, а процесс запуска и торможения плавный и быстрый.
(2) Требуется, чтобы скорость статической разности была высокой. Падение динамической скорости от холостого хода до внезапной загрузки ножа составляет не более 3 процентов, а кратковременная перегрузочная способность высока.
(3) Широкий диапазон регулирования скорости подходит для низкоскоростного, среднескоростного глиссирования и высокоскоростного обратного хода.
(4) Стабильность работы хорошая, а возврат в обе стороны точен.
В настоящее время система главного привода отечественного строгального станка в основном имеет форму блока постоянного тока и форму асинхронного двигателя с электромагнитной муфтой. Большое количество строгальных станков, в основном приводимых в движение блоками постоянного тока, находятся в состоянии серьезного старения, двигатель сильно изношен, искры на щетках большие при высокой скорости и большой нагрузке, частые отказы, а объем работ по техническому обслуживанию велик, что напрямую влияет на нормальное производство. . Кроме того, система неизбежно имеет такие недостатки, как большое оборудование, высокое энергопотребление и высокий уровень шума. Система электромагнитной муфты асинхронного двигателя использует электромагнитную муфту для реализации прямого и обратного направлений. Сцепление серьезно изнашивается, стабильность работы не очень хорошая, неудобно регулировать скорость. Он используется только для легких рубанков.
3.1.2 Проблемы с асинхронными двигателями
Если используется система привода с регулируемой частотой вращения асинхронного двигателя, возникают следующие проблемы:
(1) Выходные характеристики мягкие, так что портальный строгальный станок не может нести достаточную нагрузку на низкой скорости.
(2) Статическая разница большая, качество обработки низкое, обрабатываемая заготовка имеет узоры и даже останавливается, когда нож съедается.
(3) Пусковой и тормозной крутящий момент малы, пуск и торможение медленные, а офсайд парковки слишком велик.
(4) Двигатель нагревается.
Характеристики вентильного реактивного двигателя особенно подходят для частых пусков, торможений и коммутаций. Пусковой ток в процессе коммутации невелик, а пусковой и тормозной моменты регулируются, что обеспечивает соответствие требованиям процесса в различных диапазонах скоростей. встречает. Импульсный реактивный двигатель также имеет высокий коэффициент мощности. Будь то высокая или низкая скорость, без нагрузки или с полной нагрузкой, его коэффициент мощности близок к 1, что лучше, чем у других систем трансмиссии, используемых в настоящее время в портальных строгальных станках.
3.2 Стиральная машина
С развитием экономики и постоянным улучшением качества жизни людей растет и спрос на экологически чистые и интеллектуальные стиральные машины. Как основная сила стиральной машины, производительность двигателя должна постоянно улучшаться. В настоящее время на отечественном рынке популярны два типа стиральных машин: пульсаторные и барабанные стиральные машины. Независимо от того, какая стиральная машина, основной принцип заключается в том, что двигатель приводит во вращение пульсатор или барабан для создания потока воды, а затем поток воды и сила, создаваемая пульсатором и барабаном, используются для стирки одежды. Производительность двигателя во многом определяет работу стиральной машины. Состояние, то есть определяет качество стирки и сушки, а также величину шума и вибрации.
В настоящее время двигатели, используемые в стиральных машинах с пульсатором, в основном представляют собой однофазные асинхронные двигатели, а в некоторых используются двигатели с преобразованием частоты и бесщеточные двигатели постоянного тока. Барабанная стиральная машина в основном основана на серийном двигателе, в дополнение к двигателю с переменной частотой, бесщеточному двигателю постоянного тока, импульсному реактивному двигателю.
Недостатки использования однофазного асинхронного двигателя очевидны:
(1) не может регулировать скорость
При стирке есть только одна скорость вращения, которую сложно адаптировать к требованиям различных тканей к скорости вращения стирки, а так называемая «сильная стирка», «слабая стирка», «бережная стирка» и другие режимы стирки меняются только путем изменения непрерывного прямого и обратного вращения. Только время, и чтобы позаботиться о требованиях к скорости вращения во время стирки, скорость вращения во время обезвоживания часто низкая, обычно всего от 400 до 600 об/мин.
(2) КПД очень низкий
КПД обычно ниже 30 процентов, а пусковой ток очень большой, который может достигать 7-8-кратного номинального тока. Трудно адаптироваться к частым условиям стирки вперед и назад.
Серийный двигатель представляет собой двигатель постоянного тока, который имеет преимущества большого пускового момента, высокой эффективности, удобного регулирования скорости и хороших динамических характеристик. Однако недостатком последовательного двигателя является сложная конструкция, ток ротора необходимо механически коммутировать через коммутатор и щетку, а трение скольжения между коммутатором и щеткой подвержено механическому износу, шуму, искрам и электромагнитная интерференция. Это снижает надежность двигателя и сокращает срок его службы.
Характеристики вентильного реактивного двигателя позволяют добиться хороших результатов при его применении в стиральных машинах. Система управления скоростью реактивного двигателя переключателя имеет широкий диапазон управления скоростью, который может выполнять «стирку» и
Отжим «все работает на наилучшей скорости для достижения настоящей стандартной стирки, быстрой стирки, бережной стирки, стирки бархата и даже стирки с переменной скоростью. Вы также можете выбрать скорость вращения по желанию при отжиме. Вы также можете нажать определенные настройки. программа может увеличить скорость вращения, так что одежда может избежать вибрации и шума, вызванных неравномерным распределением во время процесса обезвоживания.Отличные пусковые характеристики реактивного двигателя с переключателем могут устранить влияние частого прямого и обратного пускового тока двигателя во время Процесс стирки от сети, что облегчает процесс стирки. Коммутация стабильная и бесшумная. Высокая эффективность системы регулирования скорости реактивного двигателя переключателя во всем диапазоне регулирования скорости может значительно снизить энергопотребление стиральной машины.
Бесщеточный двигатель постоянного тока действительно является сильным конкурентом вентильного реактивного двигателя, но преимущества вентильного реактивного двигателя заключаются в низкой стоимости, надежности, отсутствии размагничивания и превосходных пусковых характеристиках.
3.3 Электромобили
С 1980-х годов в связи с растущим вниманием людей к экологическим и энергетическим проблемам электромобили стали идеальным средством передвижения благодаря их преимуществам нулевого уровня выбросов, низкого уровня шума, широкого спектра источников энергии и высокого использования энергии. Электромобили предъявляют следующие требования к системе моторного привода: высокий КПД во всем рабочем диапазоне, высокая удельная мощность и плотность крутящего момента, широкий диапазон рабочих скоростей, а также водонепроницаемость, ударопрочность и ударопрочность системы. В настоящее время основные системы привода электромобилей включают асинхронные двигатели, бесщеточные двигатели постоянного тока и вентильные реактивные двигатели.
Система управления скоростью реактивного двигателя с переключателем имеет ряд характеристик по производительности и структуре, которые делают ее очень подходящей для электромобилей. Он имеет следующие преимущества в области электромобилей:
(1) Двигатель имеет простую конструкцию и подходит для высокой скорости. Большая часть потерь двигателя сосредоточена на статоре, который легко охлаждается и может быть легко превращен во взрывозащищенную конструкцию с водяным охлаждением, которая в основном не требует обслуживания.
(2) Высокая эффективность может поддерживаться в широком диапазоне мощности и скорости, чего трудно достичь другим системам привода. Эта функция очень полезна для улучшения вождения электромобилей.
(3) Легко реализовать работу в четырех квадрантах, реализовать обратную связь по рекуперации энергии и поддерживать высокую тормозную способность в высокоскоростной рабочей зоне.
(4) Пусковой ток двигателя небольшой, аккумулятор не воздействует, а пусковой крутящий момент большой, что подходит для пуска с большой нагрузкой.
(5) И двигатель, и силовой преобразователь очень прочны и надежны, подходят для различных суровых и высокотемпературных условий и обладают хорошей адаптируемостью.
Ввиду вышеперечисленных преимуществ вентильные реактивные двигатели находят множество практических применений в электромобилях, электрических автобусах и электрических велосипедах в стране и за рубежом.
