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電氣開關(guān)磁阻電機(jī)研究背景及意義(已修改)

2025-07-09 17:05 本頁面
 

【正文】 開關(guān)磁阻電機(jī)研究的背景及意義一、 項目目的與意義開關(guān)磁阻電機(jī)設(shè)計及其在礦山機(jī)械中的應(yīng)用研究項目屬于《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(20062020)》中工業(yè)節(jié)能(機(jī)電產(chǎn)品節(jié)能)、基礎(chǔ)件和通用部件的重點(diǎn)支持領(lǐng)域,同時符合《湖南省加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)總體規(guī)劃綱要》高效節(jié)能制造產(chǎn)業(yè)中節(jié)能電機(jī)重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域。開關(guān)磁阻電動機(jī)(SRD)調(diào)速系統(tǒng)是基于計算機(jī)和電力電子技術(shù)的控制器及開關(guān)磁阻電動機(jī)的新型調(diào)速系統(tǒng),由開關(guān)磁阻電動機(jī)與微機(jī)智能控制器兩個部分組成。開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是效率高、節(jié)能效果好、調(diào)速范圍廣、無啟動沖擊電流、啟動轉(zhuǎn)矩大、控制靈活,此外還具有結(jié)構(gòu)簡單、堅固可靠、成本低等優(yōu)點(diǎn)。除可以取代已有的電氣傳動調(diào)速系統(tǒng)(如直流調(diào)速系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng))外,開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)還十分適用于礦山井下機(jī)電設(shè)備需要重載啟動、頻繁啟動、正反轉(zhuǎn)、長期低速運(yùn)行的應(yīng)用場合,如無極繩牽引車、電牽引采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)等。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,我國煤礦輔助運(yùn)輸職員約占井下職工總數(shù)的1/3,且礦井每采百萬噸煤需要1200 ~ 1500名職工從事輔助運(yùn)輸,用工量是發(fā)達(dá)國家的7 ~ 10倍。其主要原因就是我國煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)落后,效率太低,大多數(shù)煤礦的輔助運(yùn)輸系統(tǒng)仍然是小絞車、小蓄電池機(jī)車等多段分散落后的傳統(tǒng)方式,嚴(yán)重影響礦井生產(chǎn)效率和煤礦安全生產(chǎn)。隨著當(dāng)前大中型礦井的建設(shè),礦井輔助運(yùn)輸設(shè)計與選型是礦井建設(shè)的重要課題之一,提高礦井輔助運(yùn)輸?shù)难b備水平對確保礦井生產(chǎn)產(chǎn)量進(jìn)步具有極其深遠(yuǎn)的意義。目前,我國礦用機(jī)械交流電動機(jī)采用較多的調(diào)速方式主要有交流變頻調(diào)速和開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速。交流變頻技術(shù)硬件成本較高、控制電路復(fù)雜且不宜進(jìn)行維護(hù)和維修,特別是國內(nèi)的公司現(xiàn)在還未能很好地掌握變頻器核心技術(shù),產(chǎn)品基本上依靠國外進(jìn)口,不能針對礦井特殊的應(yīng)用條件將變頻器加以改進(jìn)和設(shè)計,較難適應(yīng)礦用要求。開關(guān)磁阻電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)作為后起之秀,具有伺服系統(tǒng)的高性能和普通調(diào)速系統(tǒng)的價格,性價比非常高,這是交流變頻調(diào)速系統(tǒng)根本無法比擬的,SRD和變頻調(diào)速的綜合效率比較如下表:表1 SRD和變頻調(diào)速的綜合效率比較轉(zhuǎn)速 / rmin1調(diào)速類型不同轉(zhuǎn)矩負(fù)載率下的效率30% 60% 100%300SRD變頻調(diào)速%%%%%%600SRD變頻調(diào)速%%%%%%1000SRD變頻調(diào)速%%%%%%1500SRD變頻調(diào)速%%%%%%開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)作為我國節(jié)能電機(jī)領(lǐng)域中重點(diǎn)推廣的發(fā)展技術(shù),還關(guān)系著我國民族產(chǎn)業(yè)的興旺發(fā)展。SRD能在很寬的調(diào)速范圍內(nèi)保持高效率,是典型高效節(jié)能產(chǎn)品,開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用前景廣闊而且節(jié)能潛力巨大。在《國家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》中,新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)成為近五年科技部重點(diǎn)扶持的領(lǐng)域,而開關(guān)磁阻電機(jī)作為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中關(guān)鍵能量轉(zhuǎn)換部件,其可靠性和高效行已經(jīng)在新能源電動汽車、油田抽油機(jī)等領(lǐng)域中得到驗證。如果將開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用在礦山機(jī)械中,可以使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局簡單、緊湊,系統(tǒng)效率和可靠性大大提高,同時降低污染排放。因此,《“十二五”規(guī)劃》對新能源行業(yè)的大力推進(jìn),是對開關(guān)磁阻電機(jī)行業(yè)的極大利好,將大大促進(jìn)開關(guān)磁阻電機(jī)行業(yè)的發(fā)展和應(yīng)用。然而,開展開關(guān)磁
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