开关磁阻电机研究的背景及意义

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用于电动叉车行走驱动的开关磁阻电机控制系统研究的开题报告

用于电动叉车行走驱动的开关磁阻电机控制系统研究的开题报告

用于电动叉车行走驱动的开关磁阻电机控制系统研究的开题报告一、选题背景电动叉车是一种重要的物流设备,其行走驱动是关键部件之一。

传统的电动叉车行走驱动系统采用直流或交流电动机作为驱动器,但存在能效低、噪声大、维护成本高等问题。

因此,开发一种新型的高效、低噪声、易维护的驱动系统对于提高电动叉车的性能和竞争力具有重要意义。

开关磁阻电机是一种新型的电机,其结构简单、维护成本低、高速运转稳定性好,而且能效高、噪声小,因此在工业领域逐渐得到广泛的应用。

在电动叉车行走驱动系统中应用开关磁阻电机具有优势,有望提高电动叉车的性能和竞争力。

二、研究目的本研究旨在设计一种开关磁阻电机控制系统,用于电动叉车行走驱动。

具体目的包括:1. 研究开关磁阻电机的工作原理和特性,分析其在电动叉车行走驱动中的应用前景;2. 设计开关磁阻电机控制系统,包括控制器设计、电机参数选型等;3. 完成整个系统的搭建和调试,验证控制系统的有效性和稳定性;4. 对比传统的电动叉车行走驱动系统和开关磁阻电机控制系统性能指标,分析其优劣之处。

三、研究内容与方法1. 研究开关磁阻电机的工作原理和特性,包括电机的结构、原理、能效等方面,为之后的控制系统设计提供基础理论支撑。

2. 设计开关磁阻电机控制系统,包括控制器、电源、电机等方面,对电路进行设计和模拟验证,并进行参数选型和性能评估。

3. 搭建控制系统,对整体系统进行软硬件的调试和优化,验证系统的效果和稳定性。

4. 分别测试传统的电动叉车行走驱动系统和开关磁阻电机控制系统的性能指标,如能耗、噪声、效率、可靠性等方面,比较两种系统的优劣和应用前景。

研究方法主要包括理论分析、实验测试和仿真模拟等方面。

四、预期成果本研究预期能够达到以下成果:1. 研究开关磁阻电机在电动叉车行走驱动中的应用前景,为该领域的研究提供理论基础支持。

2. 设计一个基于开关磁阻电机的电动叉车行走驱动控制系统,对系统性能进行测试,并通过仿真模拟验证系统的可行性和可靠性。

控制电机:开关磁阻电机

控制电机:开关磁阻电机

题目:开关磁阻电机开关磁阻电机学习《特种电机及其控制》这门课程,这要介绍了无刷直流电机及其控制、开关磁阻电机及其控制系统、步进电机及其控制,其中我最感兴趣的开关磁阻电机。

下面我将对我所了解的开关磁阻电机做一总结。

一、发展背景开关磁阻电机是80年代初随着电力电子、微电脑和控制技术的猛烈发展而发展起来的一种新型调速驱动系统,具有结构简单、运行可靠及效率高等突出优点,成为直流电机调速系统、交流电机调速系统和无刷直流电机调速系统强有力的竞争者,引起各国学者和企业界的广泛关注,目前开关磁阻电机已开始应用于工业、航空业和家用电器等各个领域。

开关磁阻电机的基本概念可追溯到19世纪40年代,1842年,英国的Aberdeen和Dafidson用两个U型电磁铁制造了由蓄电池供电的机车电动机。

20世纪60年代,大功率晶闸管的出现为SR电机的研究发展提供了重要的物质条件。

1967年,英国的Leeds大学开始对SR电机进行深入研究;直到1970年左右,研究结果表明:SR电机可以在单相电流下四象限运行,功率变换器无论是用晶体管还是用普通晶闸管,所需开关数都是最少的;电动机成本也明显低于同容量的感应电动机。

20年代70年代初,美国福特公司研制出最早开关磁阻电机的调速系统,其结构为轴向气隙电动机,具有电动机和发电机运行状态和较宽范围调速的能力,适合于蓄电池供电的电动车辆的转动。

1980年Leeds大学的Lawrenson教授及其同事总结出了自己的研究成果,发表了题为“Variable--Speed Switched Reluctance Motors”的论文,系统阐述了开关磁阻电机的基本原理与设计特点,并得出了新型磁阻电机的单位出力可以与交流感应电机相媲美甚至还略占优势的结论。

1983年英国TASC公司推出了Oulton系列通用SRD调速产品,问世不久便受到了各国电气传动界的广泛重视。

从1984年开始,我国许多单位先后开展了SRD研究,在借鉴国外经验的基础上,我国SR电机的研究发展很快。

开关磁阻电机驱动系统产业化项目建议书

开关磁阻电机驱动系统产业化项目建议书

开关磁阻电机驱动系统产业化项目建议书一、项目背景及目标1、项目背景:介绍开关磁阻电机驱动系统的优势,包括结构简单、可靠性高、效率优异等,以及在工业和电动车等领域的应用前景。

开关磁阻电机驱动系统是一种新型的电机驱动技术,具有结构简单、可靠性高、效率优异等优点,被广泛应用于工业和电动车等领域。

随着能源的不断紧缺和环保意识的不断提高,开关磁阻电机驱动系统的应用前景越来越广阔。

开关磁阻电机驱动系统的结构简单,主要由定子、转子、控制器等组成。

其工作原理是基于磁阻最小原理,通过控制定子和转子之间的相对位置,使磁路中的磁阻最小,从而产生强大的转矩。

由于其结构简单,制造和维护成本低,开关磁阻电机驱动系统在工业领域得到了广泛应用。

此外,开关磁阻电机驱动系统的可靠性高,不容易损坏,使用寿命长。

其转子采用非铁磁材料,不会出现因高温而失效的情况。

同时,其控制系统采用数字控制技术,可以精确地控制电机的转速和转矩,保证了系统的稳定性和可靠性。

最重要的是,开关磁阻电机驱动系统的效率优异,能够有效地节约能源。

其转子采用低损耗材料,减少了转子上的能量损失。

其控制系统采用了最优化的控制策略,进一步提高了系统的效率。

在工业和电动车等领域,开关磁阻电机驱动系统的应用前景非常广阔。

在工业领域,开关磁阻电机驱动系统可以用于各种机床、纺织机械、石油化工等领域,提高生产效率和节约能源。

在电动车领域,开关磁阻电机驱动系统可以用于各种电动汽车、混合动力汽车等领域,提高车辆的能效和续航里程。

2、项目目标:明确项目的总体目标,如提高开关磁阻电机驱动系统的生产能力、优化产品设计、降低成本、提高市场占有率等。

开关磁阻电机驱动系统产业化项目的总体目标主要包括以下几个方面:首先,提高生产能力。

通过优化生产流程和扩大生产规模,实现年产量大幅增长,满足市场需求。

预计在未来三年内,将生产能力提高三倍,达到每年10000套开关磁阻电机驱动系统的目标。

其次,优化产品设计。

开关磁阻电机ISAD系统中起动发电性能和损耗的研究的开题报告

开关磁阻电机ISAD系统中起动发电性能和损耗的研究的开题报告

开关磁阻电机ISAD系统中起动发电性能和损耗的研究的
开题报告
题目:开关磁阻电机ISAD系统中起动发电性能和损耗的研究
一、研究背景和意义
开关磁阻电机是目前新型的电机结构之一,具有低噪音、低振动、高效率等优点,越来越受到人们的关注。

ISAD系统是一种智能化的启动加电系统,能够根据电机运行状态自动控制启停,提供电源和保护电机。

本课题旨在研究开关磁阻电机在ISAD系统中的起动发电性能和损耗,深入探究ISAD系统对于电机运行的影响,为电机结构和控制系统的优化提供理论依据和实验数据。

二、研究内容和步骤
1.了解开关磁阻电机和ISAD系统的基本原理和特点,阅读相关文献,建立理论
模型。

2.设计和制备实验样品,包括开关磁阻电机和ISAD系统。

3.进行起动发电性能测试,包括起动时间、起动电流、发电功率等参数的测试和分析。

4.进行损耗测试,包括铜损、铁损、机械损失等的测试和计算。

5.分析实验结果,探究ISAD系统对于电机起动发电性能和损耗的影响。

6.提出结论,优化电机结构和ISAD系统控制策略。

三、研究预期成果
1.深入了解开关磁阻电机和ISAD系统的原理和性能。

2.建立开关磁阻电机在ISAD系统中的理论模型,提出实验方案。

3.探究ISAD系统对于电机起动发电性能和损耗的影响,提出优化方案。

4.论文发表,获得相关专利。

单绕组磁悬浮开关磁阻电动发电机控制技术研究开题报告

单绕组磁悬浮开关磁阻电动发电机控制技术研究开题报告

单绕组磁悬浮开关磁阻电动发电机控制技术研究开题报告一、选题背景和意义磁阻电动发电机是一种新型、高效、环保的发电技术,其具有结构简单、维护便捷、无需磁铁、体积小、重量轻等优点。

相比传统电动发电机,磁阻电动发电机还具有低噪声、低振动、低成本、高效率等特点。

然而,磁阻电动发电机在实际应用中面临着许多技术挑战,其中之一就是如何实现其可靠控制。

传统的控制方法主要采用电刷控制、光电传感器控制、霍尔元件控制等方法,但存在着控制电路复杂、易受干扰、寿命短、调试难等问题。

为了解决这一问题,本文提出采用单绕组磁悬浮开关控制磁阻电动发电机。

单绕组磁悬浮开关是一种新型磁悬浮技术,在运作过程中不会有任何物理接触,不存在机械磨损,具有无噪声、高效率、长寿命等特点,非常适合用于控制磁阻电动发电机。

二、研究内容和方法本文主要研究内容为基于单绕组磁悬浮开关的磁阻电动发电机控制技术。

具体包括以下内容:1. 单绕组磁悬浮开关的工作原理及特点研究。

2. 磁阻电动发电机的结构及基本原理介绍。

3. 单绕组磁悬浮开关在磁阻电动发电机控制中的应用研究。

4. 设计磁阻电动发电机控制电路及控制算法。

5. 磁阻电动发电机性能测试及实验结果分析。

本文将采用文献调研、实验研究和数据分析等方法开展研究。

三、预期成果通过本文的研究,预期能够获得以下成果:1. 深入了解单绕组磁悬浮开关的工作原理及特点,为以后的研究提供基础支持。

2. 掌握磁阻电动发电机的结构及基本原理,为后续的研究提供理论支持。

3. 设计出基于单绕组磁悬浮开关的磁阻电动发电机控制电路及控制算法,实现磁阻电动发电机的可靠控制。

4. 进行磁阻电动发电机性能测试,验证控制算法的有效性,并对实验结果进行分析和讨论。

四、进度安排本文的研究工作预计分以下几个阶段:1. 文献调研及理论研究(1个月)。

2. 磁阻电动发电机系统设计及控制算法的优化(2个月)。

3. 磁阻电动发电机系统性能测试及实验分析(1个月)。

4kW开关磁阻电机控制与驱动系统设计的开题报告

4kW开关磁阻电机控制与驱动系统设计的开题报告

4kW开关磁阻电机控制与驱动系统设计的开题报告一、课题的研究背景和意义随着现代工业技术的不断发展,电机控制技术的发展也日益成熟。

而在电机控制技术中,开关磁阻电机因其具有高效率、高精度、高响应和低成本等优点而备受青睐。

而控制系统则是实现电机工作的核心,其性能表现将直接影响到整个电机控制系统的运行效果。

本课题旨在探究4kW开关磁阻电机控制与驱动系统的设计方法和技术,并结合具体的应用场景,提出一套高效的控制与驱动方案,同时分析其在实际应用中可能遇到的问题,为开关磁阻电机的实际应用提供指导和支持。

二、课题的研究内容和方法本课题的主要研究内容是4kW开关磁阻电机控制与驱动系统的设计、实现和测试验证。

具体研究内容包括:1.开关磁阻电机的工作原理和控制方法的研究;2.针对4kW开关磁阻电机的特点和技术要求,设计适合其控制和驱动的控制系统架构和各个模块的电路设计方案,包括电机控制、电路保护和通讯控制等;3.软件开发,采用先进的控制算法(如PID控制算法等)实现对电机转速、转矩、位置等参数的精准控制,提高电机的运行效率和稳定性;4.实验验证,通过对研究所设计的系统进行实验验证,测试其控制效果和稳定性,并对数据进行分析和处理。

本课题的研究方法主要包括文献调研、理论研究、仿真分析、软件开发和实验验证等。

三、预期研究成果本课题的研究成果主要包括以下内容:1.开关磁阻电机控制和驱动技术的研究成果,为电机控制领域的发展提供支撑和发展空间;2.4kW开关磁阻电机的控制和驱动系统设计成果,该系统具有高效率、高精度、高响应和低成本等优点,为实际应用场景提供了高效的解决方案;3.该系统的实验验证结果,为系统的优化和改进提供了参考数据和指导。

四、可行性分析在研究4kW开关磁阻电机控制驱动系统的设计方法、技术和实现过程中,我们将充分考虑该系统的实际应用特点和需要解决的问题,同时结合先进的控制算法和软件开发技术,使得该系统的控制效果和稳定性得到明显提升和保证。

开关磁阻电机研究的背景及意义

开关磁阻电机研究的背景及意义

开关磁阻电机研究的背景及意义一、项目目的与意义开关磁阻电机设计及其在矿山机械中的应用研究项目属于《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中工业节能(机电产品节能)、基础件和通用部件的重点支持领域,同时符合《湖南省加快培育和发展战略性新兴产业总体规划纲要》高效节能制造产业中节能电机重点发展领域。

开关磁阻电动机(SRD)调速系统是基于计算机和电力电子技术的控制器及开关磁阻电动机的新型调速系统,由开关磁阻电动机与微机智能控制器两个部分组成。

开关磁阻电动机调速系统的突出特点是效率高、节能效果好、调速范围广、无启动冲击电流、启动转矩大、控制灵活,此外还具有结构简单、坚固可靠、成本低等优点。

除可以取代已有的电气传动调速系统(如直流调速系统、变频调速系统)外,开关磁阻电动机调速系统还十分适用于矿山井下机电设备需要重载启动、频繁启动、正反转、长期低速运行的应用场合,如无极绳牵引车、电牵引采煤机、刮板输送机等。

据有关资料统计,我国煤矿辅助运输职员约占井下职工总数的1/3,且矿井每采百万吨煤需要1200 ~ 1500名职工从事辅助运输,用工量是发达国家的7 ~ 10倍。

其主要原因就是我国煤矿辅助运输系统落后,效率太低,大多数煤矿的辅助运输系统仍然是小绞车、小蓄电池机车等多段分散落后的传统方式,严重影响矿井生产效率和煤矿安全生产。

随着当前大中型矿井的建设,矿井辅助运输设计与选型是矿井建设的重要课题之一,提高矿井辅助运输的装备水平对确保矿井生产产量进步具有极其深远的意义。

目前,我国矿用机械交流电动机采用较多的调速方式主要有交流变频调速和开关磁阻电动机调速。

交流变频技术硬件成本较高、控制电路复杂且不宜进行维护和维修,特别是国内的公司现在还未能很好地掌握变频器核心技术,产品基本上依靠国外进口,不能针对矿井特殊的应用条件将变频器加以改进和设计,较难适应矿用要求。

开关磁阻电动机调速系统作为后起之秀,具有伺服系统的高性能和普通调速系统的价格,性价比非常高,这是交流变频调速系统根本无法比拟的,SRD和变频调速的综合效率比较如下表:表1 SRD和变频调速的综合效率比较转速/ r·min-1调速类型不同转矩负载率下的效率30% 60% 100%300SRD变频调速66.3%52.2%68.8%60.6%76.3%71.9%600SRD变频调速83.6%75.0%86.1%83.1%86.7%82.4%1000SRD变频调速83.4%77.0%87.5%86.0%90.0%85.9%1500SRD变频调速85.6%75.0%89.7%85.9%89.0%87.3%开关磁阻电机调速系统作为我国节能电机领域中重点推广的发展技术,还关系着我国民族产业的兴旺发展。

开关磁阻电机行业剖析分析

开关磁阻电机行业剖析分析

开关磁阻电机行业剖析分析一、开关磁阻电机及其应用近年来,一种新型电机----开关磁阻电机(SRD)逐渐走进了市场,该电机有着有别于其他电机的优势和特点,因此逐渐成为市场未来发展的主要方向,目前已成功地应用于电动车驱动、通用工业、家用电器和纺织机械等各个领域。

1、电动车应用开关磁阻电机最初的应用领域就是电动车,这也是开关磁阻电机最主要的应用领域。

目前电动摩托车和电动自行车的驱动电机主要有永磁无刷及永磁有刷两种,然而开关磁阻电机驱动系统的电机结构紧凑牢固,适合于高速运行,并且驱动电路简单成本低、性能可靠,在宽广的转速范围内效率都比较高,而且可以方便地实现四象限控制,这些特点使SRD开关磁阻电机驱动系统很适合电动车辆的各种工况下运行,相比目前主要使用的两种电机具有其独特的优势,是电动车辆中极具有潜力的机种。

2、纺织工业应用近十多年来我国纺织机械行业的机电一体化水平有了较明显的提高,在新型纺织机械上普遍采用了机电一体化技术。

棉纺织设备较有代表性的机电一体化产品无梭织机的主传动技术也有了新的突破:采用开关磁阻电机作为无梭织机的主传动,相比于使用其他电机系统,开关磁阻电机系统带来许多好处,减少传动齿轮、不用皮带和皮带盘,不用电磁离合器和刹车盘,不用寻纬电机,节能10%等优点,国内已有开关磁阻电机和驱动器的产品(北京中纺锐力机电有限公司),目前还在与无梭织机主机厂合作,共同开发应用技术,希望能尽快取得成功,填补国内空白。

3、焦炭工业应用相比于其他电机,开关磁阻电机起动力矩大、起动电流小,可以频繁重载起动,无需其它的电源变压器,节能,维护简单,特别适用于矿井输送机、电牵引采煤机及中小型绞车等。

90年代英国已研制成功300kW的开关磁阻电机,用于刮板输送机,效果很好。

我国已研制成功110kW的开关磁阻电机用于矸石山绞车、132kW的开关磁阻电机用于带式输送机拖动,良好的起动和调速性能受到工人们的欢迎。

我国还将开关磁阻电机用于电牵引采煤机牵引,运行试验表明新型采煤机性能良好。

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开关磁阻电机研究的背景及意义一、项目目的与意义开关磁阻电机设计及其在矿山机械中的应用研究项目属于《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中工业节能(机电产品节能)、基础件和通用部件的重点支持领域,同时符合《省加快培育和发展战略性新兴产业总体规划纲要》高效节能制造产业中节能电机重点发展领域。

开关磁阻电动机(SRD)调速系统是基于计算机和电力电子技术的控制器及开关磁阻电动机的新型调速系统,由开关磁阻电动机与微机智能控制器两个部分组成。

开关磁阻电动机调速系统的突出特点是效率高、节能效果好、调速围广、无启动冲击电流、启动转矩大、控制灵活,此外还具有结构简单、坚固可靠、成本低等优点。

除可以取代已有的电气传动调速系统(如直流调速系统、变频调速系统)外,开关磁阻电动机调速系统还十分适用于矿山井下机电设备需要重载启动、频繁启动、正反转、长期低速运行的应用场合,如无极绳牵引车、电牵引采煤机、刮板输送机等。

据有关资料统计,我国煤矿辅助运输职员约占井下职工总数的1/3,且矿井每采百万吨煤需要1200 ~ 1500名职工从事辅助运输,用工量是发达国家的7 ~ 10倍。

其主要原因就是我国煤矿辅助运输系统落后,效率太低,大多数煤矿的辅助运输系统仍然是小绞车、小蓄电池机车等多段分散落后的传统方式,严重影响矿井生产效率和煤矿安全生产。

随着当前大中型矿井的建设,矿井辅助运输设计与选型是矿井建设的重要课题之一,提高矿井辅助运输的装备水平对确保矿井生产产量进步具有极其深远的意义。

目前,我国矿用机械交流电动机采用较多的调速方式主要有交流变频调速和开关磁阻电动机调速。

交流变频技术硬件成本较高、控制电路复杂且不宜进行维护和维修,特别是国的公司现在还未能很好地掌握变频器核心技术,产品基本上依靠国外进口,不能针对矿井特殊的应用条件将变频器加以改进和设计,较难适应矿用要求。

开关磁阻电动机调速系统作为后起之秀,具有伺服系统的高性能和普通调速系统的价格,性价比非常高,这是交流变频调速系统根本无法比拟的,SRD和变频调速的综合效率比较如下表:表1 SRD和变频调速的综合效率比较开关磁阻电机调速系统作为我国节能电机领域中重点推广的发展技术,还关系着我国民族产业的兴旺发展。

SRD能在很宽的调速围保持高效率,是典型高效节能产品,开关磁阻电机调速系统的应用前景广阔而且节能潜力巨大。

在《国家“十二五”科学和技术发展规划》中,新能源产业技术成为近五年科技部重点扶持的领域,而开关磁阻电机作为新能源产业发展中关键能量转换部件,其可靠性和高效行已经在新能源电动汽车、油田抽油机等领域中得到验证。

如果将开关磁阻电机调速系统应用在矿山机械中,可以使系统结构布局简单、紧凑,系统效率和可靠性大大提高,同时降低污染排放。

因此,《“十二五”规划》对新能源行业的大力推进,是对开关磁阻电机行业的极大利好,将大大促进开关磁阻电机行业的发展和应用。

然而,开展开关磁阻电机设计及其在矿山机械中的应用研究,可以实现矿山机械设备向数字化、精细化、智能化的重大突破,促进矿山机械向绿色、环保、节能方向进行结构调整,从而提升矿山机械行业整体技术水平和核心竞争力,实现矿山机械的跨越式发展。

同时,《“十二五”规划》中还提出了节能减排的任务。

我国电机用电量占总用电量的比重可达50%,占工业用电量的比重接近70%。

因此,使用高效节能电机可作为节能的突破口。

高电机效率,降低电机能源消耗,研发推广应用高效、超高效电动机,具有其十分重要的国家能源战略意义和现实的社会效益。

而在众多电机中,开关磁阻电机是其中的佼佼者,开关磁阻电机的一个很重要的特点就是效率高、能耗小,十分符合国家规划的要求。

因此加快推广应用高效的开关磁阻电机,对于完成“十二五”节能减排任务,促进产业结构调整升级意义重大。

为此,本项目“开关磁阻电机设计及其在矿山机械中的应用研究”目的和意义为:(1)通过开关磁阻电机设计的研究,实现高效节能电机产业数字化、精细化、智能化的重大突破,促进电机行业向绿色、环保、节能方向进行结构调整,从而形成我国开关磁阻电机调速系统战略性新兴产业,加快SRD 产业化的进程。

(2)通过开关磁阻电机在矿山机械中的应用研究,提升我国矿山机械行业整体技术水平和核心竞争力。

该项目技术的采用将提高我国矿山输送机关键技术的自主创新和生产能力,提高输送机的综合性能、可靠性和生产效率。

(3)通过开关磁阻电机设计并结合及其在矿山机械中的应用研究,响应及支持党和国家对于完成“十二五”节能减排任务,推进产业结构调整和优化升级,实现我国工业跨越式发展,使我国由工业大国向工业强国转变。

二、国外研究现状及技术发展趋势近年来,开关磁阻电机调速系统的应用领域已经从最初侧重于牵引运输发展到通用工业、航空工业和家用电器等各个领域。

目前,开关磁阻电机驱动系统的开发围为:转矩0.01N·m~106 N·m,功率l0W~5MW,转速上限可达到100000r/min。

开关磁阻电机的规格也从多相发展到单相、两相,电机的机型从旋转型发展到直线型。

(1)国外研究现状SR电机的基本概念可追溯到19世纪40年代,1842年,英国的Aberdeen和Dafidson用两个U型电磁铁制造了由蓄电池供电的机车电动机。

但因电路断开时没有释放能量的续流二极管电路,以及采用机械开关控制电磁铁的轮流通电,电动机的性能(效率、功率因数和利用系数等)不高。

在此后100多年,SR电机都没有得到重视和发展。

20世纪60年代,大功率晶闸管的出现为SR电机的研究发展提供了重要的物质条件。

1967年,英国的Leeds大学开始对SR电机进行深入研究;到1970年左右,研究结果表明:SR电机可在单向电流下四象限运行,功率变换器无论用晶体管还是用普通晶闸管,所需的开关数都是最少的;电动机成本也明显低于同容量的感应电动机。

20世纪70年代初,美国福特公司研制出最早的开关磁阻电动机调速系统,其结构为轴向气隙电动机,具有电动机和发电机运行状态和较宽围调速的能力,适合于蓄电池供电的电动车辆的传动。

1975年,英国Leeds大学和Nottingham大学的研究小组联合研制了用于电动汽车的50kW的SR电机装置,其单位输出功率和效率都高于同类的感应电动机驱动装置。

1980年,Leeds大学的Lawrenson教授及其同事总结了自己的研究成果,发表了题为“Variable-Speed Switched Reluctance Motors(变速开关型磁阻电动机)”的论文,系统阐述了SR电机的基本原理与设计特点,并得出新型磁阻电机的单位出力可以与交流感应电机相媲美甚至还略占优势的结论。

这标志着SR电机得到国际社会的承认。

1983年英国TASC公司推出了Oulton系列通用SRD调速产品,问世不久便引起各国电气传动界的广泛重视。

目前,SRD在国外已取得很大的发展,其产品已在电动车驱动、家用电器、工业应用、伺服系统、高速驱动等众多领域得到应用。

SRD系统兼有直流和普通交流传动的优点,在各种需要调速和高效率的场合,均能提供所需的性能要求。

国外一些成功的应用领域如下:①电动车。

SRD系统可靠性高、效率高、起动转矩大、起动电流小,首先在电动车驱动领域得到应用,被认为是电动车驱动的最佳选择之一。

SRD Ltd.公司研制的30kW SRD用于驱动市有轨电车,电车在包括重盐大气环境在的各种恶劣条件下运行了两年,行程超过24000km,体现了优良的工作性能,被认为是在同类电动车辆中操纵最方便、噪声最低的车辆。

英国JeffreyDiamond的刨煤电动车,滚齿刨煤机重达10~30t, 且要求整个传动和传输系统能精确控制和经久耐用。

过去采用传统的传动系统,经常发生故障,改用SRD系统后得到根本改善。

②航空工业。

1986~1988年,美国GE公司根据国防部“未来先进控制技术规划”及美国空军USAF资助,从电源系统的可靠性、可维护性、余度性、容错性、环境适应性及容量、效率、功率密度等方面论证了SR电动机、SR发电机所独有的优越性。

1989年,GE公司研制了发电功率30kW并用于起动1700hp、4800r/min飞机发动机的SR起动/发电机系统,其指标为0~9000r /min 恒转矩13N·m起动,9000~26000r/min 恒功率12.5kW加速起动,26000~48000r/min 恒电压270VDC、30kW发电;同年,美国空军USAF与GE公司、Sundstrand 公司签订1990~1995年合同;针对现役F-16战斗机,研制“高可靠性、装式、三余度起动/发电机计划”, 其技术指标为:0~13400r/min 恒转矩17.7N·m起动,13400~26000r/min 恒电压270VDC、3×12.5KW 发电,系统效率为90%,功率/重量比为2.5 KW/kg,1993 年完成方案设计,1994 年完成样机制造和实验,1995 ~1998年该SRS/G 己装入F-16 战斗机用发动机进行飞行试验。

③家用电器。

英国SRD公司已有功率700W 的洗衣机用SRD系统,该公司还生产食品加工机械、电动工具、吸尘器用的SRD系统;世界著名电气制造商爱默生(Emerson)也在90年代末成功将SR电机应用在Maytag Neptune 洗衣机上。

④机械传动。

老牌SR电机供应商宜控(Emotrom)和Baldor Electric在通用型SR电机上的应用取得较大的进展;SR 电动机良好的起动性能使它特别适合于需要起动转矩大、低速性能好、频繁正反转等场合,如在龙门刨床、平网印花机、可逆轧机等应用中都取得了良好的效果。

⑤精密伺服系统。

SRD 系统作为机电一体化产品,有优良的控制性能,可以在许多需要具有伺服性能的精密传动机构中开发应用。

如在电缆、纺织行业中作恒线速度或恒力传动,在具有高精度控制性能的计算机控制工业缝纫机中作伺服传动,都有较成功的应用。

(2)国研究现状SRD作为调速系统的一支新劲旅,从二十世纪八十年代起,我国很多研究单位、高等院校开展了开关磁阻电动机研究,如华中科技大学、航空航天大学、中纺机电研究所(原中国纺织机械研究所)等。

并且,开关磁阻电机被列为中小型电机“七五”科研规划项目。

在借鉴国外经验的基础上,我国SR 电机的研究发展很快,取得了大量的科研成果并达到了国际先进水平,甚至在有些方面领先于国外技术水平,形成了一些SRD 系列商品,最大功率达几百千瓦,成功地将SRD应用到电动车辆驱动、家用电器、电牵引采煤机、煤矿运输机、龙门刨床、纺织机械、油田抽油机等产品中。

由于这些成功的应用案例,引起了国电工界的极大兴趣,也纷纷加入到研究、开发、应用的行列:如清华大学、大学、西北工业大学等高等院校;如通大华泉、科汇、威灵(美的)等公司企业。

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