스위치 릴럭 턴스 모터는 1980 년대 초 전력 전자, 마이크로 컴퓨터 및 제어 기술의 급속한 발전에 따라 개발 된 새로운 속도 제어 시스템입니다. 구조가 간단하고, 운행이 안정적이며, 효율이 뛰어난 특징이 있어 AC 모터 속도 조절 시스템, DC 모터 속도 조절 시스템, DC 브러시리스 모터 속도 조절 시스템의 유력한 경쟁자가 되어 세계 각국의 학자들과 재계의 주목을 받고 있다. 다국적 모터회사인 에머슨 전기회사도 스위치 자기저항기를 속도 조절 구동 시스템으로 다음 세기의 새로운 기술 경제 성장점으로 삼았다. 현재 스위치 릴럭 턴스 모터는 산업, 항공, 가전 제품 및 기타 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
1970 년 영국 리즈 대학교 스테퍼 모터 연구팀이 SRM (스위치 릴럭 턴스 모터) 원형을 개척했습니다. 이는 SRM 에 대한 최초의 연구입니다. 1972 에서는 반도체 스위치를 사용하는 저전력 모터 (10W ~ 1KW) 에 대해 자세히 살펴보았습니다. 1975 는 50kw 배터리 차량용 부품을 개발하기 위해 실질적인 진전을 이루었습니다. 1980 스위치 릴럭 턴스 모터 구동 유한 회사 (SRD 유한 회사) 는 영국에 설립되어 SRD 시스템 연구, 개발 및 설계를 전문으로 하고 있습니다. 1983 년 영국 (SRD 유한 회사) 은 올튼이라는 SRD 시리즈 제품을 처음 출시했습니다. 1984 TASC 구동 시스템 회사도 제품을 출시했습니다. 또한 SRD 유한공사는 1986 을 통해 500km 를 운영하는 트램을 위한 구동 시스템을 개발했습니다. 이 제품의 출현은 전기 구동 분야에 적지 않은 반향을 일으켰다. 많은 성능 지표에서 예상치 못한 높은 수준에 도달했으며, 전체 시스템의 종합 성능 및 가격 지표가 오랫동안 업계에서 널리 사용된 일부 변속 전동 시스템에 도달하거나 능가했습니다.
1990 년대 국제회의에서 SRD 시스템에 관한 문장 에 따르면 SRD 시스템에 대한 연구는 이미 그 우세와 개발 응용 단계를 논증하여 설계 이론과 최적화 설계 단계에 들어갔다. SR 모터, 컨트롤러 및 전력 변환기의 작동 방식, 최적화 설계 및 구조 형태를 심도 있게 살펴보았습니다.
둘째, 원리 소개 및 장점 소개
스위치 릴럭 턴스 모터 구동 시스템 (SRD) 은 복잡한 메카트로닉스 장치입니다. 온라인 실시간 감지가 필요한 피드백 변수는 일반적으로 회전자 위치, 회전 속도 및 전류이며 제어 목표에 따라 제어 명령을 제공하여 작동 제어 및 보호 기능을 제공합니다. 회전자 위치 탐지는 SRD 의 중요한 구성 요소이며, 감지된 회전자 위치 신호는 각 상주 스위치 장치의 올바른 논리적 전환의 기초이며 속도 제어를 위한 속도 피드백 신호를 제공합니다.
스위치 릴럭 턴스 모터는 재생 능력과 높은 시스템 효율을 가지고 있다. 스위치 릴럭 턴스 모터의 이론적 연구와 실습에 따르면, 이 시스템은 많은 중요한 장점을 가지고 있습니다.
(1) 모터 구조는 단순하고 견고하며, 제조 공정이 간단하고, 비용이 저렴하며, 매우 빠른 속도로 작동할 수 있습니다. 고정자 코일은 쉽게 내장되고, 끝은 짧고 견고하며, 작업은 믿을 만하다. 다양한 열악함, 고온, 심지어 강한 진동 환경에 적합합니다.
(2) 손실은 주로 고정자에서 발생하므로 모터는 쉽게 냉각된다. 회전자에는 영자석이 없어 더 높은 온도 상승을 허용한다.
(3) 토크 방향은 전류 방향과 무관하므로 전력 변환기를 최대한 단순화하고 시스템 비용을 절감할 수 있습니다.
(4) 전력 변환기는 직통 고장이 없고 신뢰성이 높다.
(5) 시동 토크가 크고 저속 성능이 우수하며, 감응 모터가 시동될 때 돌입 전류가 발생하지 않습니다.
(6) 속도 조절 범위가 넓고 제어가 유연하여 다양한 특수한 요구 사항을 쉽게 달성할 수 있는 토크 속도 특성입니다.
(7) 넓은 회전 속도와 전력 범위 내에서 효율이 높다.
(8) 4 사분면으로 작동할 수 있어 회생 제동 능력이 강하다.
(9) 내결함성이 강하다. 스위치 릴럭 턴스 모터의 내결함성은 모터가 1 상 손상되어 모터가 여전히 작동할 수 있다는 것을 보여준다.
스위치 릴럭 턴스 모터는 현재 널리 사용되는 주파수 제어 유도 모터에 비해 비용, 효율성, 속도 조절 성능, 단위 체적 전력, 신뢰성, 냉각 등에 있어 뚜렷한 이점이나 경쟁력을 가지고 있습니다.
1 세대 스위치 릴럭 턴스 모터 (1983 개발) 가 저전력 범위 내에서 효율적인 주파수 제어 감지 모터보다 효율이 낮다면 2 세대 스위치 릴럭 턴스 모터 (1988 개발) 의 효율성이 고효율 주파수 제어 감지 모터를 완전히 능가합니다. 더 드문 것은 스위치 릴럭 턴스 모터가 넓은 속도 및 전력 범위 내에서 높은 효율을 유지할 수 있다는 것입니다. 이는 주파수 제어 감지 모터와 비교할 수없는 것입니다. 유도 모터는 DC 모터와 같은 속도 조절 특성을 달성하기 위해 복잡한 벡터 제어 시스템이 필요한 반면 스위치 릴럭 턴스 모터는 스윙 각도, 각도 각도, 전압 및 전류를 조정하여 다양한 부하 요구 사항의 기계적 특성을 얻을 수 있습니다. 소프트 스타트 및 쿼드 쿼드런트 작동을 쉽게 수행할 수 있는 단순하고 유연한 제어 기능. 또한 순수 논리 제어 방식이기 때문에 지능화하기 쉬우므로 소프트웨어를 수정하여 모터의 작동 특성을 조절하여 다양한 애플리케이션 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
스위치 릴럭 턴스 모터 고유의 토크 변동으로 인해 큰 소음과 진동이 발생할 수 있습니다. 사실 이런 상황은 종종 모터의 설계와 통제가 불합리한 것과 관련이 있다. 모터 설계 및 제어 전략을 최적화하여 토크 변동 및 소음을 효과적으로 억제할 수 있습니다. 이 점을 정확하게 인식하는 것은 자기 저항기의 발전과 응용을 전환하는 데 매우 중요하다. SRD 유한공사가 개발한 서보 스위치드 릴럭 턴스 모터의 토크 변동은 0.05% 에 불과합니다. 최근 몇 년 동안 최적의 자기 제어 전략, 2 차 정류 제어 전략, 모터 소음원, 고정자 진동 모드, 고정자 고유 주파수 계산 등에 대한 연구 결과는 모터 소음을 줄이는 데 긍정적인 역할을 했습니다. 디자인과 제조 수준이 높아짐에 따라 소음이 더욱 감소할 것이다.
셋째, 스위치드 릴럭 턴스 모터 응용 프로그램
최근 몇 년 동안 스위치 릴럭 턴스 모터의 응용 및 개발은 전기 자동차 구동, 일반 산업, 가전 제품, 섬유 기계 및 기타 여러 분야에 성공적으로 적용되었습니다. 소비 전력 범위는 10W ~ 5MW 이며 최고 회전 속도는 10000 r/min 입니다.
3. 1 전기 자동차 애플리케이션
스위치 릴럭 턴스 모터의 초기 응용 분야는 전기 자동차이다. 현재 전기 오토바이와 전기 자전거의 구동 모터는 주로 영구 자석 브러시와 영구 자석 브러시가 있습니다. 그러나 스위치드 릴럭 턴스 모터는 고유 한 장점을 가지고 있습니다. 높은 에너지 밀도와 시스템 효율성이 핵심 지표가 될 때 스위치드 릴럭 턴스 모터가 선호됩니다.
SRD 스위치 릴럭 턴스 모터 구동 시스템의 모터 구조는 작고 견고하며 고속 작동에 적합합니다. 구동 회로는 간단하고, 비용이 저렴하며, 성능은 안정적이며, 넓은 속도 범위 내에서 효율이 높으며, 4 사분면 제어를 쉽게 수행할 수 있습니다. 이러한 특성으로 인해 SRD 스위치 릴럭 턴스 모터 구동 시스템은 전기 자동차의 다양한 작업 조건에 매우 적합하며 전기 자동차에서 매우 유망한 모델입니다. SRD 의 가장 큰 특징은 토크 리플이 크고 소음이 크다는 것입니다. 또한 영구 자석 모터에 비해 전력 밀도와 효율성이 낮습니다. 또 다른 단점은 위치 센서를 사용하여 구조의 복잡성을 증가시키고 신뢰성을 떨어뜨린다는 것입니다. 따라서 센서리스 SRD 도 미래의 트렌드 중 하나입니다. 그 장점은 주로 다음과 같은 측면에 나타난다.
(1) 스위치 릴럭 턴스 모터는 효율이 높을 뿐만 아니라 넓은 전력과 회전 속도 범위 내에서도 높은 효율을 유지할 수 있습니다. 이는 다른 유형의 구동 시스템이 달성하기 어려운 것입니다. 이 기능은 특히 전동차의 운행에 적합하여 전동차의 마일리지를 높이는 데 도움이 된다.
(2) 스위치 릴럭 턴스 모터는 적절한 제어 전략 및 시스템 설계를 사용하여 전기 자동차의 4 사분면 작동 요구 사항을 쉽게 충족시킬 수 있으며 고속 작동 영역에서도 강력한 제동 능력을 유지할 수 있습니다.
(3) 스위치 릴럭 턴스 모터는 열 특성이 우수하므로 작은 볼륨으로 더 큰 출력 전력을 얻을 수 있으며 모터의 부피와 무게를 줄일 수 있습니다.
(4) 스위치 릴럭 턴스 모터는 개방 각도와 차단 각도를 조정하여 DC 모터 구동 시스템의 좋은 제어 특성을 완벽하게 실현할 수 있으며, 순수 논리 제어 방법으로 지능화하기 쉬우므로 회로 구성 요소를 다시 프로그래밍하거나 교체하여 다양한 작동 특성의 요구 사항을 쉽게 충족시킬 수 있습니다.
(5) 스위치 릴럭 턴스 모터, 모터 또는 전력 변환기는 매우 견고하고 안정적이며 유지 보수가 거의 필요하지 않거나 필요하지 않으며 다양한 고온 환경에 적합합니다.
3.2 섬유 산업 응용
최근 10 년 동안 우리나라 방직기계업계의 기계일체화 수준이 현저히 높아져서, 기계일체화 기술은 신형 방직기계에서 광범위하게 응용되었다. 이 기술의 내용에는 첨단 정보 처리 및 제어 기술, 즉 컴퓨터 중심 제어 시스템, PLC, 산업용 컴퓨터, 단일 칩 마이크로 컴퓨터, 인간-기계 인터페이스, 필드 버스 등이 포함됩니다. 주파수 제어, AC 서보, 스테퍼 모터 등을 포함한 고급 구동 기술 감지 및 감지 기술 및 액추에이터; 정밀 기계 기술 등. 면방직 설비의 전형적인 메카트로닉스 제품 (예: 신형 로빙 기계, 스트라이핑 정비기, 사이징 기계 등). 그 중에서도,
셔틀 직기 주 전동 기술도 새로운 돌파구를 마련했다. 스위치 릴럭 턴스 모터를 셔틀리스 직기 주 전동으로 사용하면 전동 기어 감소, 벨트와 풀리 사용 안 함, 전자기 클러치와 브레이크 디스크 사용 안 함, 위사 찾기 모터 사용 안 함, 에너지 절약 65,438+00% 등 많은 장점을 얻을 수 있다. 국내에는 자기 저항기 및 드라이브를 전환하는 제품 (베이징 중방기 연구소) 이 있으며, 우리는 여전히 방추직기 주기계 공장과 협력하고 있습니다. * * *.
3.3 코크스 산업 응용
스위치 릴럭 턴스 모터 (SRD) 는 시동 토크가 크고 시동 전류가 작기 때문에 중장비에서 자주 시동 할 수 있으며 에너지 절약 및 유지 보수가 간단합니다. 특히 광산 컨베이어, 전기 견인 시어러 및 중소형 윈치에 적합합니다.
1990 년대에 영국은 300kW 스위치 릴럭 턴스 모터를 성공적으로 개발하여 스크레이퍼 컨베이어에 적용하여 좋은 결과를 얻었다. 우리나라는 맥석산 권양기용 1 10kW 스위치 릴럭 턴스 모터와 벨트 컨베이어 드래그용 132kW 스위치 릴럭 턴스 모터를 성공적으로 개발했으며, 좋은 시동 및 속도 조절 성능은 노동자들의 환영을 받았다. 우리나라 전기 견인 채탄기도 스위치 자기저항 모터를 사용했는데, 운행 실험은 신형 채탄기의 성능이 양호하다는 것을 보여준다. 또한 스위치 릴럭 턴스 모터는 전기 기관차에 성공적으로 적용되어 전기 기관차 작동의 신뢰성과 효율성을 높였습니다.
3.4 가전 산업 응용 프로그램
사람들의 생활수준이 높아지면서 세탁기는 천가구에 깊숙이 파고들며 세탁기도 수동 기계 세탁기, 반자동 세탁기, 완전 자동 세탁기의 발전 과정을 거쳐 지능화되고 있다. 세탁기 모터도 간단한 유급 속도 조절 모터에서 무급 속도 조절 모터로 발전했다. 스위치 릴럭 턴스 모터는 저비용, 고성능, 지능적인 특징으로 세탁기에 사용되어 왔으며, 미국 고급 세탁기에서 소량으로 사용되어 뚜렷한 장점을 얻었습니다.
(1) 매우 낮은 세척 속도.
(2) 의류 배송을 잘 합니다.
(3) 롤러는 균형이 잘 잡혀 있다.
(4) 빠르고 안전한 종료.
(5) 소프트 스타트.
(6) 제한 흐름.
(7) 최대 회전 속도가 높고 저속 토크가 크다.
(8) 기계적 특성은 조정하기 쉽다.
(9) 수온과 수류를 지능적으로 제어하기 쉽다.
넷째, 스위치드 릴럭 턴스 모터의 발전 추세.
스위치 릴럭 턴스 모터는 간단한 구조, 저렴한 비용, 고효율, 우수한 속도 조절 성능, 제어 유연성 등의 장점을 갖춘 새로운 속도 제어 구동 시스템으로 점점 더 인정받고 있습니다. 현재 전기자동차 구동 시스템, 가전제품, 산업응용, 서보 시스템, 고속 구동, 항공우주 등 여러 분야에 성공적으로 적용되어 AC 모터 속도 조절 시스템, DC 모터 속도 조절 시스템, 브러시리스 DC 모터 속도 조절 시스템의 유력한 경쟁자가 되고 있습니다.
미국, 캐나다, 유고 슬라비아, 이집트 및 기타 국가에서 SRD 시스템이 개발되었습니다. 외국의 응용에서 SRD 는 일반적으로 배터리나 전동차와 같은 견인에 사용된다. 동시에 고속 성능은 SRD 의 특별한 방향입니다. 보도에 따르면 미국은 이미 우주기술을 위해 25000 r/min, 90kW 의 고속 SRD 원형을 개발했다고 한다. SRD 시스템의 연구는 이미 우리나라 중소형 모터 85, 95, 15 과학 연구 계획 프로젝트에 포함되었다.
Huazhong Technology University 스위치 릴럭 턴스 모터 연구팀은 "95" 기간 동안 SRD 를 사용하는 순수 전기 자동차를 개발했으며, "10" 기간 동안 하이브리드 도시 버스에 SRD 를 적용함으로써 좋은 운영 효과를 거두었습니다. SRD 는 방직기계연구소의 수건날염기, 두루마리기, 탄광견인, 전동차에 적용해 상당한 경제적 효과를 거두었다.
최근 몇 년 동안 전력 전자 기술, 디지털 신호 처리 기술 및 제어 기술의 급속한 발전과 지능형 기술의 지속적인 성숙 및 고속, 고효율, 저비용 디지털 신호 처리 칩 (DSP) 의 출현으로 고성능 DSP 를 사용하여 다양한 복잡한 알고리즘의 간접 위치 감지 기술을 개발했습니다. 추가 하드웨어 회로 없이 스위치 릴럭 턴스 모터 테스트의 신뢰성과 적용 가능성을 크게 높였습니다.
1990 년대에는 컴퓨터로 제어되는 유연한 제조 시스템, 주 창고 및 로봇이 더욱 결합되면서 자재 및 부품 공급 관리는 컴퓨터로 제어되어 효율적이고 고품질의 완전 자동 균형 생산을 실현했습니다. 설계 및 제조 수준이 지속적으로 향상되고, 전용 제어 칩 및 통합 전력 장치가 지속적으로 개발되고, 스위치드 릴럭 턴스 모터의 성능 및 적용 가능성이 지속적으로 향상되었습니다. 국가 경제 건설이 발전함에 따라 각 업종의 기계화와 자동화 정도가 높아지면서 스위치 릴럭 턴스 모터에 막대한 잠재 시장을 제공하게 되었다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 경제명언)