開關磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)和變頻器調(diào)速電機系統(tǒng)的特性比較
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1、基本概念和原理
把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置，以實現(xiàn)電機的變速運行，稱作“變頻器”。該設備首先要把三相或單相交流電變換為直流電，然后再把直流電變換為三相或單相交流電。
交流異步感應電動機的轉(zhuǎn)速公式是：n = f/p*（1-s）*60rpm, （其中 n: 同步速度，f: 電源頻率 ，p: 電機極數(shù)，S是轉(zhuǎn)差率），因此，如想改變此類電機轉(zhuǎn)速n，就需要通過改變其頻率或極對數(shù)或轉(zhuǎn)差率來進行。而變頻器就是通過改變電源頻率來改變此類電機轉(zhuǎn)速的。
所謂“頻率”其實是電機供電電源的電信號，其值能夠在電機的外面經(jīng)過調(diào)節(jié)后再供給電機，這樣電機的旋轉(zhuǎn)速度就可以被自由的控制了。
變頻器，通過其運算電路，將外部的速度、轉(zhuǎn)矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定其逆變器的輸出電壓、頻率。這樣經(jīng)過調(diào)整的頻率，進入電機，從而實現(xiàn)了電機轉(zhuǎn)速的變化。改變了電機的運行曲線，使電機運行曲線平行下移。
2、基本性能特點
1）變頻器具有調(diào)壓、調(diào)頻、調(diào)速等基本功能，使電機的速度可以無極調(diào)節(jié)，因此用對了場合，可以實現(xiàn)一定的節(jié)電。
2）可以使電機以較小的啟動電流，獲得較大的啟動轉(zhuǎn)矩，即變頻器可以一定程度的啟動重載負荷，具有一定的軟啟動性能。
3）功率因數(shù)較高
3、使用結果和問題
變頻器的興起，滿足了人們對交流電機進行可控無極調(diào)速的要求，因此十幾年以來獲得了很大的發(fā)展。然而，變頻器在我國的使用，是完全的“硬連接”，即電機是電機，變頻器是變頻器，買來了就用，完全不考慮電機和變頻器的內(nèi)在匹配性以及和工況的匹配性。而變頻器在西方國家得到了極大的利用，其性能發(fā)揮得淋漓盡致。其顯著特點是，特定場合使用特定變頻器，特定電機使用特定變頻器，是完美的“軟連接”。因為，變頻器的種類和類型很多，技術形式差異也很大，因此根據(jù)不同的負載特性要求和工況要求，科學分析、測試，然后選擇合適類型的電機和變頻器是最為重要的。這一點，我們做的很差，相當程度地影響了變頻器優(yōu)勢的發(fā)揮。這是實際問題之一。其次，存在的實際問題還有：
1）低速區(qū)效率仍然很差
2）多個大功率逆變器的高次諧波疊加，容易對電網(wǎng)造成沖擊和污染。
3）大功率電機仍然難于負載啟動，并不能真正解決軟啟動問題。
從實際的節(jié)能效果來看，我國十幾年使用變頻器，節(jié)電總量少之又少！因此，僅從實際的節(jié)電結果而言，幾乎可以說變頻器是個“騙局”。（因為變頻器只有在用對了類型、用對了場合、用對了工況之后，而且電機和變頻器完美融和后，才能的節(jié)電實現(xiàn)一定。）
二、開關磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)的基本原理
1、基本概念和原理
開關磁阻電機從結構和原理上是完全不同于交流感應電機的全新的高效電動機，是控制電機的一種。
開關磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)，由電機本體和控制器兩大部分有機構成（兩部分不是獨立的硬連接，而是有機的整體，控制器和電機無法分離）。其電機部分由于是運用了“磁通總是沿磁阻最小路徑閉合”的原理，故稱為磁阻電動機，又由于線圈電流通斷、磁通狀態(tài)直接受高頻電子開關控制（IGBT），故稱為開關磁阻電動機。
電機部分的物理結構是：
它不依靠定、轉(zhuǎn)子繞組電流所產(chǎn)生磁場的相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，而是依靠“磁通總是沿磁阻最小路徑閉合”的原理產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。所謂“磁阻最小原理”，即：“磁通總是沿著磁導最大，磁阻最小的路徑閉合，從而產(chǎn)生磁拉力，進而形成磁阻性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩。而磁力線具有力圖縮短磁通路徑以減小磁阻和增大磁導的本性”。
當定子A相磁極軸線OA與轉(zhuǎn)子磁極軸線Oa不重合時，如圖2，開關S1、S2閉合，A相繞組通電，電動機內(nèi)建立起以OA為軸線的徑向磁場，磁通通過定子軛、定子極、氣隙、轉(zhuǎn)子極、轉(zhuǎn)子軛等處閉合。通過氣隙的磁力線是彎曲的，此時磁路的磁導小于定、轉(zhuǎn)子磁極軸線重合時的磁導，因此，轉(zhuǎn)子將受到氣 隙中彎曲磁力線的切向磁拉力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的作用，使轉(zhuǎn)子逆時針方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子磁極的軸線Oa向定子A相磁極軸線OA趨近。
圖2
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