开关磁阻电机设计研究的背景及意义.pdf

.开关磁阻电机研究的背景及意义一、项目目的与意义开关磁阻电机设计及其在矿山机械中的应用研究项目属于《国家中长期科学和技术发展规划纲要〔2006-2020》中工业节能〔机电产品节能、基础件和通用部件的重点支持领域同时符合《XX省加快培育和发展战略性新兴产业总体规划纲要》高效节能制造产业中节能电机重点发展领域。开关磁阻电动机<SRD>调速系统是基于计算机和电力电子技术的控制器及开关磁阻电动机的新型调速系统由开关磁阻电动机与微机智能控制器两个部分组成。开关磁阻电动机调速系统的突出特点是效率高、节能效果好、调速范围广、无启动冲击电流、启动转矩大、控制灵活此外还具有结构简单、坚固可靠、成本低等优点。除可以取代已有的电气传动调速系统<如直流调速系统、变频调速系统>外开关磁阻电动机调速系统还十分适用于矿山井下机电设备需要重载启动、频繁启动、正反转、长期低速运行的应用场合如无极绳牵引车、电牵引采煤机、刮板输送机等。据有关资料统计我国煤矿辅助运输职员约占井下职工总数的1/3且矿井每采百万吨煤需要1200~1500名职工从事辅助运输用工量是发达国家的7~10倍。其主要原因就是我国煤矿辅助运输系统落后效率太低大多数煤矿的辅助运输系统仍然是小绞车、小蓄电池机车等多段分散落后的传统方式严重影响矿井生产效率和煤矿安全生产。随着当前大中型矿井的建设矿井辅助运输设计与选型是矿井建设的重要课题之一提高矿井辅助运输的装备水平对确保矿井生产产..量进步具有极其深远的意义。目前我国矿用机械交流电动机采用较多的调速方式主要有交流变频调速和开关磁阻电动机调速。交流变频技术硬件成本较高、控制电路复杂且不宜进行维护和维修特别是国内的公司现在还未能很好地掌握变频器核心技术产品基本上依靠国外进口不能针对矿井特殊的应用条件将变频器加以改进和设计较难适应矿用要求。开关磁阻电动机调速系统作为后起之秀具有伺服系统的高性能和普通调速系统的价格性价比非常高这是交流变频调速系统根本无法比拟的SRD和变频调速的综合效率比较如下表：表1SRD和变频调速的综合效率比较不同转矩负载率下的效率转速/r·min-1调速类型30%60%100%SRD66.3%68.8%76.3%300变频调速52.2%60.6%71.9%SRD83.6%86.1%86.7%600变频调速75.0%83.1%82.4%SRD83.4%87.5%90.0%1000变频调速77.0%86.0%85.9%SRD85.6%89.7%89.0%1500变频调速75.0%85.9%87.3%开关磁阻电机调速系统作为我国节能电机领域中重点推广的发展技术还关系着我国民族产业的兴旺发展。SRD能在很宽的调速范围内保持高效率是典型高效节能产品开关磁阻电机调速系统的应用前景广阔而且节能潜力巨大。在《国家"十二五"科学和技术发展规划》中新能源产业技术成为近五年科技部重点扶持的领域而开关磁阻电机作为新能源产业发展中关键能量转换部件其可靠性和高效行已经在新能源电动汽车、油田抽油机等领域中得到验证。如果将开关磁阻电机调速系统应用在矿山机械中可以使系统结构布局简单、紧凑系统效率和可靠性大大提高同时降低污染排放。因此《"十二五"规划》对新能源行业的大力推进是对开关磁阻电机行业的极大利好将大