新一代牵引电机驱动系统

20世纪80年代开关磁阻电机驱动系统问世后,打破了传统的电机设计理论和正弦波电压源供电方式;并随着磁阻电机,永磁电机、电力电子技术和计算机技术的发展,交流电机驱动系统设计进入一个新的黄金时代;新的电机拓朴结构与控制方式层出不究,推出了新一代机电一体化电机驱动系统迅猛发展。高密度、高效 率、轻量化、低成本、宽调速牵引电机驱动系统已成为各国研究和开发的主要热点之一。

  SRD开关磁阻电机驱动系统的主要特点是电机结构紧凑牢固,适合于高速运行,并且驱动电路简单 成本低、性能可靠,在宽广的转速范围内效率都比较高,而且可以方便地实现四象限控制。这些特点使SRD开关磁阻电机驱动系统很适合电动车辆的各种工况下运 行,是电动车辆中极具有潜力的机种。SRD的最大特点是转矩脉动大,噪声大;此外,相对永磁电机而言,功率密度和效率偏低;另一个缺点是要使用位置传感 器,增加了结构复杂性,降低了可靠性。因此无传感器的SRD也是未来的发展趋势之一。

  永磁式开关磁阻电机也称为双凸极永磁电机,永磁式开关磁阻电机可采用圆柱形径向磁场结构、盘式轴向磁场结构和环形横向磁场结构。该电机在磁阻转矩的基础上迭加了永磁转矩,永磁转矩的存在有助于提高电机的功率密度和减小转矩脉动,以利于它在电动车辆驱动系统中应用。

  转子磁极分割型混合励磁结构同步电机这一概念一提出就引起国际电工界和各大汽车公司研发中心的 极大关注。转子磁极分割型混合励磁结构同步电机具有磁场控制能力,类似直流电机的低速助磁控制和高速弱磁控制,符合电动车辆牵引电机低速大力矩和恒功率宽调速的需求。目前该电机的研究处于探索阶段,电机的机理和设计理论有待于进一步深入研究与完善,作为电动车辆牵引电机具有较强的潜在的竞争优势。

  此外,正在研发的热点课题还有:

  具有磁场控制能力的永磁同步电机驱动系统;

  车轮电机驱动系统;

  动力传动一体化部件(电机、减速齿轮、传动轴);

  双馈电异步电机驱动系统和双馈电永磁同步电机驱动系统。

直驱电机,低速电机,变频调速电机


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