基于F2812的盘式开关磁阻电机调速系统设计(适合浦电气B方向)文献综述
2020-04-10 14:42:19
文 献 综 述
开关磁阻电机是一种新型调速电机,其调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点,是继变频调速系统,无刷直流电动机调速系统后的最新一代无极调速系统。开关型磁阻电动机调速系统的结构简单坚固,调速范围宽,调速性能优异,且在整个调速范围内都具有较高效率,系统可靠性高。
一.开关磁阻电动机的发展
19世纪80年代以前,由于最早出现的是直流电动机,因此当时直流传动是唯一的电气传动方式。直至19世纪末期,人类发现了三相交流电,并且解决了三相交流电传输以及分配的难题之后,三相异步电动机调速系统登上了历史的舞台,交流电气传动系统也在工业生产中逐步得到了广泛的应用。
20世纪工业生产的快速发展及生产的进步对电气传动的要求提出了更高的要求,例如在电机的启动、制动方面,正反转控制方面,传动系统的精度、范围等静态特性以及动态响应方面。由于直流电动机在结构上的优点相对于交流电动机来说在技术上更容易达到的要求,所以在上个世纪60年代以前,在需要可逆、高性能调速的电气传动技术领域中,直流电动机传动系统一直占有统治性的主流地位。
由于直流电动机传动系统存在的一些缺点,造价高,有换向火花,体积大,重量重,维护相对困难等,使得直流电动机无法做成高速、大容量的机组,不易在多尘、潮湿、存在易燃气体的环境中使用,且其供电电压也有所限制。20世纪60年代以后,交流电气传动技术得到了飞速的发展,随着电力电子学、微电子学以及现代控制理论等相关学科的发展,交流电气传动技术开始挑战直流电气传动的统治地位。尤其是交流电动机的矢量控制理论以及直接转矩控制理论的产生后,等到了广泛的应用推广。这项技术使得交流电机可以四象限运行,使得交流电气传动系统具备了调速范围宽、稳态精度高、动态响应快速等良好的技术性能,交流电气传动系统的静态、动态性能已完全可以与直流传动系统相媲美。上世纪特别进入上世纪90年代,直流传动系统已被交流传动系统所取代,交流传动系统成为电气传动的主导。然而,交流传动系统也有着自身的不足之处,比如传动系统结构复杂、力矩指标有待进一步改进等一系列问题。
在电气传动技术飞速发展的时代背景下,上世纪80年代,开关型磁阻电动机(SRM)作为一种新型的交流调速系统,随着电力电子学、微电子学以及现代控制理论等相科的迅速发展而发展起来。开关型磁阻电动机(SRM)以其结构简单、运行可靠及效率高等优点,成为交流调速系统、直流调速系统的强有力的竞争者。例如在对目前市场上以变频器控制异步电动机的竞争,由于变频器控制系统造价高,且稳定性不好,返修率高等方面,开关型磁阻电动机控制系统(SRD)更加具有优势。
二.开关磁阻电动机调速系统的组成
开关磁阻电动机调速系统(SRD)的组成主要包括五个部分:开关磁阻电动机(SRM)、
功率变换器、主控制单元、位置检测单元和电流检测单元。