大功率力矩电机调研报告

大功率力矩电机调研报告

问:力矩电机开发背景及意义
  1. 答:1、力矩电机开发背景:是力矩电链歼皮动机项目建设可行性。
    2、意义:具有低速、大转矩、过载能力强、响应速度快、线性度好、转矩波改闭动小的特点。其电枢有较多的槽数、换向片数和串联导体棚差数,以降低转矩脉动和转速脉动。
问:直流力矩电机驱动控制系统 国内外研究现状和实际意义?
  1. 答:它是现代工业设备、现代科学技术和军事装备中的重要的机电元件之一。无刷直流电动机是在有刷电动机的基础上发展起来的。直流力矩电动机是一种能够长期处于起动(堵转) 状态下工作的低竖圆转速、大转含纤物矩的执行元件, 是由伺服电动机和驱动电动机结合起来发展而成的特殊电机。力矩电动机可以不经过齿轮减速而谈液直接驱动负载, 这样不仅可以省去复杂的减速机构, 同时还能够消除齿轮间隙引起的误差, 因此, 力矩电动机除了具有反应速度快、转矩和转速波动小、能在很低转速下稳定运行、机械特性和调节特性线性度好等优点之外, 还具有精度高的特点。力矩电机的构造是当负载增加时,电动机的转速能自动的随之降低,而输出力矩增加,保持与负载平衡。力矩电机的堵转转矩高,堵转电流小,能承受一定时间的堵转运行。因此,电机在后端盖上装有独立的轴流或离心式风机(输出力矩较小100机座号及以下除外),作强迫通风冷却,力矩电机配以可控硅控制装置,可进行调压调速,调速范围可达1:4,转速变化率≤10%。本系列电机的特性使其适用于卷绕,开卷、堵转和调速等场合及其他用途,被广泛应用于纺织、电线电缆、金属加工、造纸、橡胶、塑料以及印刷机械等工业领域。
问:大功率电机如何提高效率
  1. 答:这些问题可以通过智能控制来克服,智能控制可以从两个方面大大提高电机的效率。首先,智能控制采用了先进的算法来提高电机的运行性能。最常见的方法毁肢是对AC感应电机的运行进行矢量控制,可以让电机采用合理的尺寸,以实现最优的效率。此外,速度可调也使系统能以更高的效率运行。例如,一个矢量控制的可调速驱动可避免使用传纤局世动,从而减少系统机械部件带来的能量损耗。其次,由于系统采用智能控制,就有可能将现有的电机更换为效率更高的电机。在电器中逐步采用永磁电机就是这一发展趋势的体现。永磁同步电机从本质上来说比AC感应电机的效率更高,因为它们没有后者与感应转子电流相关的传导损耗,它们还具有更优良的机械特性,如力矩纹波更低、运行更加安静,而且在产生同样的机械功率输出时,它们的体积更小。开关磁阻电机在一个固定或者中度变速的应用中也可以表现出极高的效率,而这些应用需要DSP控制器才具备精确、复杂控制能力。所有这些解决方案都有一个共同点:它们利用了密集的数值计算来提高系统的性能。矢量控制算法需要先对转子磁通量的方位进行测量或者预测,然后对一个多相绕组产生的定子通量位置进行优化,在给定的通量结构下产生最大的力矩。对于一台永磁电机而言,定子通量需腊穗要隔开90度(电角度),这是产生力矩的最佳方式。
  2. 答:大功率电机损耗分类及特征
    大功率电机损耗可分为恒定及负载损耗,恒定损耗包含风摩耗和铁损,是大功率电机运行时的固有损耗,与电材料、制造工艺、结构设计、转速等参数有关,与负载大小无关。负载损耗包括定子铜损、转子铜损和杂散损耗,对绕线转子大功率电机还应包括碳刷及外接电路的电损耗。
    铁芯损耗。由大功率电机定子绕组磁场在铁心中交变所引起的涡流损耗和磁滞损耗组成。其大小与铁心材料、电源频率及磁通密度有关。铁芯损耗大小基本与电机电压的平方成正比。
    风磨损耗。也称为机械损耗,是恒定损耗之一,主要包括轴承摩擦损耗及漏御通风系统损耗,对绕线式转子还存在电刷摩擦损耗。对于高效率大功率电机,电机风扇大小、轴承密封型式对机械损耗影响特别明显,尤其是高转速电机更为敏感。大功率电机扮搜好功率越大,机械损耗在总损耗中所占比例也越大。
    铜损耗。是电机定子、转子电流引起的损耗,包括定子铜耗和转子铜耗,其大小厅铅与电机电流及绕组电阻值直接相关。因而在大功率电机质量控制中,电磁线及铸铝转子铝的材质非常关键。
    杂散耗。该损耗由定子漏磁通,电机定转子的各种高次谐波在导线、铁心及其他金属部件内所引起。各种损耗的与电机总损耗占比情况。铁耗——20%~25%;机械损耗——10%~50%;铜耗——20%~70%;杂散损耗——10%~15%。
    参考资料: /=
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