Двигател лекция: Реактивен двигател

1. Въведение

 

Задвижващата система с реактивен двигател (srd) се състои от четири части: реактивен двигател (srm или sr мотор), преобразувател на мощност, контролер и детектор.Бързото развитие на нов тип разработена система за управление на скоростта.Реактивният двигател с превключване е двигател с двойно изпъкнало съпротивление, който използва принципа на минимално съпротивление за генериране на въртящ момент на нежелание.Поради своята изключително проста и здрава структура, широк диапазон на регулиране на скоростта, отлична производителност на регулиране на скоростта и относително висока скорост в целия диапазон на регулиране на скоростта.Високата ефективност и високата надеждност на системата го правят силен конкурент на системата за контрол на скоростта на AC мотор, системата за контрол на скоростта на DC мотор и безчетковата система за контрол на скоростта на DC мотор.Реактивните двигатели са били широко или са започнали да се използват в различни области като задвижвания на електрически превозни средства, домакински уреди, обща промишленост, авиационна индустрия и серво системи, обхващащи различни високоскоростни и нискоскоростни задвижващи системи с диапазон на мощност от 10w до 5mw, показвайки огромен пазарен потенциал.

 

2 Структура и експлоатационни характеристики

 

 

2.1 Моторът има проста структура, ниска цена и е подходящ за висока скорост

Структурата на превключвания реактивен двигател е по-проста от тази на асинхронния двигател с катерица, който обикновено се счита за най-простият.Бобината на статора е концентрирана намотка, която е лесна за вграждане, краят е къс и твърд, а работата е надеждна.Вибрационна среда;роторът е направен само от листове от силициева стомана, така че няма да има проблеми като лошо отливане на катерица и счупени пръти, използвани по време на производствения процес на асинхронни двигатели с катерица.Роторът има изключително висока механична якост и може да работи при изключително високи обороти.до 100 000 оборота в минута.

 

2.2 Проста и надеждна захранваща верига

Посоката на въртящия момент на двигателя няма нищо общо с посоката на тока на намотката, т.е. необходим е само ток на намотката в една посока, фазовите намотки са свързани между двете захранващи тръби на главната верига и ще има няма повреда в праволинейно късо съединение на рамото на моста., Системата има силна толерантност към грешки и висока надеждност и може да се прилага при специални случаи, като например в космоса.

2.3 Висок стартов момент, нисък стартов ток

Продуктите на много компании могат да постигнат следната производителност: когато пусковият ток е 15% от номиналния ток, началният въртящ момент е 100% от номиналния въртящ момент;когато стартовият ток е 30% от номиналната стойност, началният въртящ момент може да достигне 150% от номиналната стойност.%.В сравнение със стартовите характеристики на други системи за контрол на скоростта, като DC двигател със 100% стартов ток, получавате 100% въртящ момент;асинхронен двигател с катерица с 300% стартов ток, получаване на 100% въртящ момент.Може да се види, че моторът с превключвателно съпротивление има плавно стартиране, въздействието на тока е малко по време на стартовия процес и нагряването на двигателя и контролера е по-малко от това при непрекъсната номинална работа, така че е особено подходящ за чести старт-стоп и превключващи операции напред-назад, като портални рендета, фрезови машини, реверсивни валцоващи мелници в металургичната промишленост, летящи триони, летящи ножици и др.

 

2.4 Широк диапазон на регулиране на скоростта и висока ефективност

Работната ефективност е до 92% при номинална скорост и номинален товар, а общата ефективност се поддържа до 80% във всички диапазони на скоростта.

2.5 Има много контролируеми параметри и добро регулиране на скоростта

Съществуват най-малко четири основни работни параметъра и общи методи за управление на реактивни електродвигатели: ъгъл на включване на фазата, съответен ъгъл на прекъсване, амплитуда на фазовия ток и напрежение на фазовата намотка.Има много контролируеми параметри, което означава, че управлението е гъвкаво и удобно.Могат да се използват различни методи за управление и стойности на параметрите според работните изисквания на двигателя и условията на двигателя, за да работи в най-добро състояние, а също така може да постигне различни функции и специфични характеристични криви, като например правене на моторът има същата способност за работа в четири квадранта (напред, назад, движение и спиране), с висок начален въртящ момент и криви на товароносимостта за серийните двигатели.

2.6 Може да отговори на различни специални изисквания чрез унифицирания и координиран дизайн на машината и електричеството

 

3 Типични приложения

 

Превъзходната структура и производителност на реактивния двигател с превключване правят полето му на приложение много широко.Анализирани са следните три типични приложения.

 

3.1 Портално ренде

Порталното ренде е основна работна машина в машинната индустрия.Методът на работа на рендето е, че работната маса задвижва детайла да се движи с възвратно-постъпателно движение.Когато се движи напред, рендето, фиксирано върху рамката, рендосва детайла, а когато се движи назад, рендето повдига детайла.От този момент нататък работната маса се връща с празен ред.Функцията на основната задвижваща система на рендето е да задвижва възвратно-постъпателното движение на работната маса.Очевидно неговата производителност е пряко свързана с качеството на обработка и производствената ефективност на рендето.Следователно задвижващата система трябва да има следните основни свойства.

 

3.1.1 Основни характеристики

(1) Подходящ е за често стартиране, спиране и въртене напред и назад, не по-малко от 10 пъти в минута, а процесът на стартиране и спиране е плавен и бърз.

 

(2) Степента на статична разлика трябва да бъде висока.Динамичният спад на скоростта от празен ход до внезапно натоварване на ножа е не повече от 3%, а способността за краткотрайно претоварване е силна.

 

(3) Диапазонът на регулиране на скоростта е широк, което е подходящо за нуждите на нискоскоростно, средноскоростно рендосване и високоскоростно движение на заден ход.

(4) Стабилността на работа е добра, а позицията на връщане при пътуването в двете посоки е точна.

Понастоящем основната задвижваща система на домашно портално ренде има главно формата на постоянен ток и формата на асинхронен мотор-електромагнитен съединител.Голям брой рендета, задвижвани главно от DC агрегати, са в състояние на сериозно стареене, моторът е силно износен, искрите върху четките са големи при висока скорост и голямо натоварване, повредата е честа и натоварването по поддръжката е голямо, което пряко влияе върху нормалното производство..В допълнение, тази система неизбежно има недостатъците на голямо оборудване, висока консумация на енергия и висок шум.Системата на асинхронния двигател с електромагнитен съединител разчита на електромагнитния съединител, за да реализира посоките напред и назад, износването на съединителя е сериозно, работната стабилност не е добра и е неудобно да се регулира скоростта, така че се използва само за леки рендета .

3.1.2 Проблеми с асинхронни двигатели

Ако се използва задвижваща система за регулиране на скоростта с променлива честота на асинхронния двигател, съществуват следните проблеми:

(1) Изходните характеристики са меки, така че порталното ренде не може да носи достатъчно натоварване при ниска скорост.

(2) Статичната разлика е голяма, качеството на обработка е ниско, обработеният детайл има шарки и дори спира, когато ножът се изяде.

(3) Стартовият и спирачният момент са малки, стартирането и спирането са бавни и засадата при паркиране е твърде голяма.

(4) Моторът се загрява.

Характеристиките на превключвания реактивен двигател са особено подходящи за често стартиране, спиране и комутационна работа.Стартовият ток по време на процеса на комутация е малък, а стартовият и спирачният момент са регулируеми, като по този начин се гарантира, че скоростта е в съответствие с изискванията на процеса в различни диапазони на скоростта.отговаря на.Реактивният двигател също има висок коефициент на мощност.Независимо дали е с висока или ниска скорост, без товар или с пълен товар, неговият фактор на мощността е близо до 1, което е по-добро от другите трансмисионни системи, използвани в момента в порталните рендета.

 

3.2 Пералня

С развитието на икономиката и непрекъснатото подобряване на качеството на живот на хората търсенето на екологични и интелигентни перални машини също нараства.Като основна мощност на пералната машина, работата на двигателя трябва непрекъснато да се подобрява.В момента има два вида популярни перални машини на вътрешния пазар: пулсаторни и барабанни перални машини.Без значение какъв вид пералня, основният принцип е, че моторът задвижва пулсатора или барабана да се върти, като по този начин генерира воден поток, а след това водният поток и силата, генерирана от пулсатора и барабана, се използват за пране на дрехите .Производителността на двигателя определя до голяма степен работата на пералнята.Състоянието, т.е. определя качеството на измиване и сушене, както и размера на шума и вибрациите.

Понастоящем двигателите, използвани в пералната машина с пулсатор, са предимно еднофазни индукционни двигатели, а някои използват двигатели с честотно преобразуване и безчеткови двигатели с постоянен ток.Барабанната перална машина се основава главно на сериен двигател, в допълнение към двигател с променлива честота, безчетков постояннотоков двигател, превключен реактивен двигател.

Недостатъците на използването на еднофазен асинхронен двигател са много очевидни, както следва:

(1) не може да регулира скоростта

Има само една скорост на въртене по време на пране и е трудно да се адаптира към изискванията на различни тъкани относно скоростта на въртене на прането.Така наречените „силно пране“, „слабо пране“, „нежно пране“ и други процедури за пране се променят само с. Това е само за промяна на продължителността на въртене напред и назад и за да се погрижат за изискванията за скорост на въртене по време на пране, скоростта на въртене по време на дехидратация често е ниска, обикновено само 400 rpm до 600 rpm.

 

(2) Ефективността е много ниска

Ефективността обикновено е под 30%, а стартовият ток е много голям, който може да достигне 7 до 8 пъти номиналния ток.Трудно се адаптира към честите условия на пране напред и назад.

Серийният двигател е двигател с постоянен ток, който има предимствата на голям начален въртящ момент, висока ефективност, удобно регулиране на скоростта и добра динамична производителност.Въпреки това, недостатъкът на серийния двигател е, че структурата е сложна, роторният ток трябва да бъде механично комутиран през комутатора и четката, а триенето при плъзгане между комутатора и четката е податливо на механично износване, шум, искри и електромагнитни смущения.Това намалява надеждността на двигателя и скъсява живота му.

Характеристиките на реактивния двигател позволяват постигането на добри резултати, когато се прилага в перални машини.Системата за контрол на скоростта на двигателя с реактивно превключване има широк обхват на контрол на скоростта, който може да направи „пране“ и

Всички центрофуги работят с оптимална скорост за истински стандартни пранета, експресни пранета, нежни пранета, кадифени пранета и дори пранета с променлива скорост.Можете също така да изберете скоростта на въртене по желание по време на дехидратация.Можете също така да увеличите скоростта според някои зададени програми, така че дрехите да избегнат вибрации и шум, причинени от неравномерно разпределение по време на процеса на центрофугиране.Отличната стартова производителност на превключвания реактивен двигател може да елиминира въздействието на честите предни и обратни стартови токове на двигателя върху електрическата мрежа по време на процеса на пране, което прави прането и комутацията плавни и безшумни.Високата ефективност на системата за регулиране на скоростта на реактивния двигател в целия диапазон на регулиране на скоростта може значително да намали консумацията на енергия на пералната машина.

Безчетковият постояннотоков двигател наистина е силен конкурент на реактивния двигател с превключване, но предимствата на реактивния двигател са ниска цена, здравина, липса на размагнитване и отлични стартови характеристики.

 

3.3 Електрически превозни средства

От 80-те години на миналия век, поради нарастващото внимание на хората към проблемите на околната среда и енергията, електрическите превозни средства се превърнаха в идеално средство за транспорт поради своите предимства на нулеви емисии, нисък шум, широки източници на енергия и високо използване на енергия.Електрическите превозни средства имат следните изисквания към системата за моторно задвижване: висока ефективност в цялата работна зона, висока плътност на мощността и плътност на въртящия момент, широк диапазон на работните скорости, а системата е водоустойчива, удароустойчива и удароустойчива.Понастоящем масовите двигателни задвижващи системи за електрически превозни средства включват асинхронни двигатели, безчеткови постояннотокови двигатели и реактивни двигатели с превключване.

 

Системата за контрол на скоростта на реактивния двигател има серия от характеристики в производителността и структурата, които я правят много подходяща за електрически превозни средства.Той има следните предимства в областта на електрическите превозни средства:

(1) Моторът има проста структура и е подходящ за висока скорост.По-голямата част от загубите на двигателя са концентрирани върху статора, който е лесен за охлаждане и може лесно да бъде направен във водно охлаждана взривозащитена конструкция, която по същество не изисква поддръжка.

(2) Висока ефективност може да се поддържа в широк диапазон от мощност и скорост, което е трудно за постигане от други задвижващи системи.Тази функция е много полезна за подобряване на курса на шофиране на електрически превозни средства.

(3) Лесно е да се реализира работа в четири квадранта, да се реализира обратна връзка за регенериране на енергия и да се поддържа силна спирачна способност в зоната на работа с висока скорост.

(4) Стартовият ток на двигателя е малък, няма въздействие върху батерията и стартовият въртящ момент е голям, което е подходящо за стартиране с голямо натоварване.

(5) И моторът, и преобразувателят на мощност са много здрави и надеждни, подходящи за различни сурови и високотемпературни среди и имат добра адаптивност.

С оглед на горните предимства, има много практически приложения на двигатели с превключвателно съпротивление в електрически превозни средства, електрически автобуси и електрически велосипеди у нас и в чужбина].

 

4. Заключение

 

Тъй като превключваният реактивен двигател има предимствата на проста структура, малък стартов ток, широк обхват на регулиране на скоростта и добра управляемост, той има големи предимства в приложението и широки перспективи за приложение в областта на порталните рендета, пералните машини и електрическите превозни средства.Има много практически приложения в гореспоменатите области.Въпреки че има известна степен на приложение в Китай, то все още е в начален стадий и потенциалът му все още не е реализиран.Смята се, че приложението му в гореспоменатите области ще става все по-широко.


Време на публикуване: 18 юли 2022 г