開(kāi)關(guān)磁阻電機的特點(diǎn)及應用

　　由于交流調速技術(shù)固有的缺點(diǎn)，人們一直在尋找一種新的調速技術(shù)。隨著(zhù)計算機自動(dòng)控制技術(shù)和電力技術(shù)的日益成熟，作為一種結構簡(jiǎn)單、調速性能好、效率高、節能效果顯著(zhù)的新型電氣傳動(dòng)調速技術(shù)，開(kāi)關(guān)磁阻電機調速技術(shù)引起了世界各國電氣傳動(dòng)界的廣泛關(guān)注，并在傳動(dòng)機械、礦山機械、電動(dòng)車(chē)、家用電器等領(lǐng)域得到廣泛的應用。

　　一 前言

　　隨著(zhù)我國社會(huì )經(jīng)濟健康、持續的增長(cháng)，電力消費數量也保持快速增長(cháng)。目前我國能源形勢日趨緊張，為了進(jìn)一步推進(jìn)資源節約和綜合利用，保證經(jīng)濟的可持續發(fā)展，國家正大力加快建設節約型社會(huì )的進(jìn)程。

　　二 開(kāi)關(guān)磁阻電機的特點(diǎn)

　　開(kāi)關(guān)磁阻電機結構簡(jiǎn)單，性能優(yōu)越，可靠性高，覆蓋功率范圍10W～5MW的各種高低速驅動(dòng)調速系統，使得開(kāi)關(guān)磁阻電機存在許多潛在的領(lǐng)域，在各種需要調速和高效率的場(chǎng)合均能得到廣泛使用。

　　◆ 其結構簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，電機的轉子沒(méi)有繞組和磁鐵。

　　◆ 電機轉子無(wú)永磁體，允許較高的溫升。由于繞組均在定子上，電機容易冷卻。效率高，損耗小。

　　◆ 轉矩方向與電流方向無(wú)關(guān)，只需單方相繞組電流，每相一個(gè)功率開(kāi)關(guān)，功率電路簡(jiǎn)單可靠。

　　◆ 轉子上沒(méi)有電刷結構堅固，適用于高速驅動(dòng)。

　　◆ 轉子的轉動(dòng)慣量小，有較高轉矩慣量比。

　　◆ 調速范圍寬，控制靈活，易于實(shí)現各種再生制動(dòng)能力。

　　◆ 并具頻繁啟動(dòng)（1000次／小時(shí)），正向反向運轉的特殊場(chǎng)合使用。

　　◆ 且啟動(dòng)電流小，啟動(dòng)轉矩大，低速時(shí)更為突出。

　　◆ 電機的繞組電流方向為單方向，電力控制電路簡(jiǎn)單，具有較高的經(jīng)濟性和可靠性。

　　◆ 可通過(guò)機和電的統一協(xié)調設計滿(mǎn)足各種特殊使用要求。

　　三 開(kāi)關(guān)磁阻電機的應用

　　近年來(lái)開(kāi)關(guān)磁阻電機的應用和發(fā)展取得了明顯的進(jìn)步，已成功地應用于電動(dòng)車(chē)驅動(dòng)、通用工業(yè)、家用電器和紡織機械等各個(gè)領(lǐng)域，功率范圍從10W～5MW，最大速度高達100000 r/min。

　　1.開(kāi)關(guān)磁阻電機電動(dòng)車(chē)應用

　　開(kāi)關(guān)磁阻電機最初的應用領(lǐng)域就是電動(dòng)車(chē)。目前電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)自行車(chē)的驅動(dòng)電機主要有永磁無(wú)刷及永磁有刷兩種，然而采用開(kāi)關(guān)磁阻電機驅動(dòng)有其獨特的優(yōu)勢。當高能量密度和系統效率為關(guān)鍵指標時(shí)，開(kāi)關(guān)磁阻電機變?yōu)槭走x對象。SRD開(kāi)關(guān)磁阻電機驅動(dòng)系統的電機結構緊湊牢固，適合于高速運行，并且驅動(dòng)電路簡(jiǎn)單、成本低、性能可靠，在寬廣的轉速范圍內效率都較高，且可以方便地實(shí)現四象限控制。這些特點(diǎn)使SRD開(kāi)關(guān)磁阻電機驅動(dòng)系統適合電動(dòng)車(chē)輛的各種工況下運行，是電動(dòng)車(chē)輛中極具有潛力的一種電機。

　　2.開(kāi)關(guān)磁阻電機紡織工業(yè)應用

　　近十年來(lái)我國紡織機械行業(yè)的機電一體化水平有了較明顯的提高，在新型紡織機械上普遍采用了機電一體化技術(shù)。這項技術(shù)的內容包含了先進(jìn)的信息處理和控制技術(shù)，即以計算機為核心，有PLC、工控機、單片機等組成的控制系統;先進(jìn)的驅動(dòng)技術(shù)，有變頻調速，交流伺服，步進(jìn)電機等;檢測傳感技術(shù)和執行機構;精密機械技術(shù)等。棉紡織設備是較有代表性的機電一體化產(chǎn)品。其中，無(wú)梭織機的主傳動(dòng)技術(shù)也有了新的突破：采用開(kāi)關(guān)磁阻電機作為無(wú)梭織機的主傳動(dòng)帶來(lái)許多好處，減少傳動(dòng)齒輪，不用皮帶和皮帶盤(pán)，不用電磁離合器和剎車(chē)盤(pán)，不用尋緯電機，節能10%等優(yōu)點(diǎn)，國內已有開(kāi)關(guān)磁阻電機和驅動(dòng)器的產(chǎn)品，目前還在與無(wú)梭織機主機廠(chǎng)合作，共同開(kāi)發(fā)應用技術(shù)，希望能盡快取得成功，填補國內空白。

　　3.開(kāi)關(guān)磁阻電機焦炭工業(yè)應用

　　開(kāi)關(guān)磁阻電機因其啟動(dòng)力矩大、啟動(dòng)電流小，可以頻繁重載啟動(dòng)，無(wú)需其他的電源變壓器，節能，維護簡(jiǎn)單，特別適用于礦井輸送機、電牽引采煤機及中小型絞車(chē)等。

　　我國研制成功110kW的開(kāi)關(guān)磁阻電機用于矸石山絞車(chē)、132kW的開(kāi)關(guān)磁阻電機用于帶式輸送機拖動(dòng)，良好的啟動(dòng)和調速性能受到工人們的歡迎。我國還將開(kāi)關(guān)磁阻電機用于電牽引采煤機牽引，運行試驗表明新型采煤機性能良好。此外還成功地將開(kāi)關(guān)磁阻電機用于電機車(chē)，提高了電機車(chē)運行的可靠性和效率。

　　4.開(kāi)關(guān)磁阻電機在家電行業(yè)的應用

　　隨著(zhù)人們生活水平的提高，洗衣機已逐漸深入千家萬(wàn)戶(hù)，洗衣機也經(jīng)歷了手動(dòng)機械洗衣機、半自動(dòng)洗衣機、全自動(dòng)洗衣機的發(fā)展過(guò)程，并不斷智能化。洗衣機電機也由簡(jiǎn)單的有級調速電機發(fā)展為無(wú)級調速電機。開(kāi)關(guān)磁阻電機由于低成本、高性能、智能化已開(kāi)始應用于洗衣機，在美國高檔洗衣機中已小批量采用，優(yōu)點(diǎn)顯著(zhù)：很低的洗滌速度。良好的衣物分布性。滾筒平衡性好?？焖侔踩C。軟啟動(dòng)。電流限幅。最大速度高，低速轉矩大。機械特性易調整。對水溫、水流等易于智能控制。

　　四 結束語(yǔ)

　　開(kāi)關(guān)磁阻電機集交流調速系統結構簡(jiǎn)單、堅固可靠和直流調速系統可控性好的優(yōu)點(diǎn)于一身，且還具有價(jià)格低、適應力強等突出優(yōu)點(diǎn)，表現出良好的運行性能和經(jīng)濟指標，顯示出廣闊的應用前景。開(kāi)關(guān)磁阻電機調速系統已成為極具潛力的新一代無(wú)極調速系統，應用將日益廣泛。