开关磁阻电机调速系统是以现代电力电子与微机控制技术为基础的机电一体化产品。它是由开关磁阻电动机和微机智能控制器两部分组成,其特点是效率高、节能效果好、调速范围广,无冲击起动电流,起动转矩大,控制灵活等特点。1998年,我国把发展电动机调速节能和电力电子节电技术纳入《中华人民共和国节能法》中,国家发改委“电动机节能计划”明确提出:提高电动机15-20%的效率,实现节电1000亿kWh/年。因此,该种电机被广泛用于运输车辆驱动、龙门刨、锻压设备等需要重载起动,频繁启动,正反转的场合。
近几年,随着电机节能理念的逐渐深入,开关磁阻电机由于具有以下的特点,其正在应用于各种场合。开关磁阻电机调速系统的特点:
一、效率高,节能效果好。经过测试,其整体效率比交流异步电动机变频调速系统至少高3%以上,低速下能提高至少10%,与直流调速、串级调速、电磁调速等比较,节电效果更明显。
二、起动转矩大,适合重载起动和负载变化明显且频繁启动的场合。测试发现其启动转矩达额定转矩的150%时,起动电流仅为额定电流的30%,优势非常明显
三、调速范围广。开关磁阻电机可以在低速下长期运行,由于效率高,在低速下的温升程度比额定工况时要低,解决了变频调速电机低速运行时电动机发热问题,还可以根据实际灵活设置最高转速。
四、可频繁正、反转起动停止,系统调控性好,制动性好,能实现再生制动,节电效果显著。
五、起动电流小,避免对电网的冲击。开关磁阻电机具有软启动特性,没有普通交流电动机起动电流大于5-7倍额定电流的现象。
六、功率因数高,不需增加无功补偿装置,测试发现,开关磁阻电机系统在空载和满载时的功率因数均大于0.98 。
七、电机结构简单、牢固、制造工艺简单、成本低、工作可靠,能适用于各种恶劣高温强震动环境。
八、缺相和过载时仍可工作。当电源出现缺相、电动机或控制器任一相出现故障时,电机输出功率减少,但仍可运行。当系统超过负载120%以上时,转速转速只会下降,而不会烧损电动机和控制柜。
九、控制器中功率变换器与电动机绕组串联,不会出现变频调速系统功率变换器可能出现的直通故障,可靠性大为提高。
十、不足之处:此电机低速时转矩脉动,运行时有噪声,但噪声低于国家标准。随着技术的不断改进,这些问题正在逐步解决。
由于以上的特点,该电机系统正在应用于各个行业,特别适用于以下场合:宽频调速范围中长时间低速运行的场合;宽频调速范围中高于交流电动机同步转速3000转/分钟的场合;频繁正反转起动停止的场合;低速、重载起动,又不能有起动大电流的场合;取代变频调速系统、直流调速系统的场合;适用于高粉尘、高速、易燃易爆等恶劣环境下运行。现在已经被应用于塑料机械、矿山机械、油田、机床、造纸机械、风机、空压机、电动机、风力发电及需要调速的一切场合。
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