开关磁阻电机的发展及其在煤炭行业中的应用

1开关磁阻调速电动机在煤矿设备中开关磁阻调速电动机在煤矿设备中的应用特点和产品发展的应用特点和产品发展2目目录录SRD概述1SRD在煤矿领域的应用优势2煤矿机械专用SRD产品介绍3SRD在煤矿应用的新发展4SRD推广的问题及解决策略53一、一、SRDSRD的概述的概述开关磁阻电动机调速系统（SwitchedReluctanceDrive，简称SRD）›是一种电机调速系统›由电动机和控制器组成是一种性能价格比非常高的调速系统4系统类型比较项目电磁调速系统直流电机系统交流变频系统SRD成本0.81.01.51.0额定转速75767783效率（％）1/2额定转速38656580单位电机体积的功率0.81.00.91.0控制能力0.31.00.50.9控制单元复杂程度0.21.01.81.2可靠性1.31.00.91.1噪声（dB）69657474SRD是一种性能价格比非常优越的调速系统SRD同几种工业常用的调速系统比较说明：（1）各系统均为7.5千瓦，1500转/分，恒转矩负载（2）表中电动机效率、单位电机体积的功率、控制能力、控制单元复杂程度、可靠性均以直流系统为1.0的相对值表示。一、一、SRDSRD的概述的概述5SRD具有最简单易懂的结构与工作原理●定子绕组轮流通电，吸引转子转动；●可实现转速/转矩调节，电动/发电运行。一、一、SRDSRD的概述的概述6一、一、SRDSRD的概述的概述电源过载、堵转不失步过载、堵转过电流保护自身构成自同步系统7节能应用军工应用家电应用工业应用一、一、SRDSRD的概述的概述煤矿应用车辆应用SRD的成功应用……8一、一、SRDSRD的概述的概述煤矿机械电动车辆机床无油梁抽油机我公司SRD的主要应用领域……9目目录录SRD概述1SRD在煤矿领域的应用优势煤矿机械专用SRD产品介绍SRD在煤矿应用的新发展SRD推广的问题及解决策略510二、二、SRDSRD在煤矿领域的应用优势在煤矿领域的应用优势SRD在煤矿应用具有以下优势：工作可靠性高超强的起动能力和快速响应能力效率高，节电好针对设备特点的定制设计11二、二、SRDSRD在煤矿领域的应用优势在煤矿领域的应用优势z转子没有绕组、定子坚固耐用；z特别适合冲击负载和高速应用；1、工作可靠性高电动机结构简单坚固z控制器电路结构简单；z无直通短路危险，IGBT不易烧毁；12二、二、SRDSRD在煤矿领域的应用优势在煤矿领域的应用优势1、工作可靠性高功率开关（IGBT）工作频率低，有利于降低控制器和电机的温升，有利于降低电磁干扰（EMI）。SRD:400Hz变频:4000Hz1000转/分时IGBT的工作波形13二、二、SRDSRD在煤矿领域的应用优势在煤矿领域的应用优势2、超强的起动能力和快速响应能力SRD在起动状态下：›起动转矩大、起动电流小。›30%额定电流对应150%额定转矩。14图示说明：电机带10倍于转子惯量的惯量负载电源电压变化基本不不影响响应时间。起动特性制动特性050100150200250300350400450200400600800100012001400160018002000输入220v--P=15输入380v--P=100501001502002503000200400600800100012001400160018002000输入220V输入380VT(ms)n(rpm)n(rpm)T(ms)二、二、SRDSRD在煤矿领域的应用优势在煤矿领域的应用优势2、超强的起动能力和快速响应能力15二、二、SRDSRD在煤矿领域的应用优势在煤矿领域的应用优势3、效率高，节电好实施例：最大功率：90KW最高效率：93.53%高效区：72.14%SRD效率MAP图16二、二、SRDSRD在煤矿领域的应用优势在煤矿领域的应用优势系统类型比较项目SRD11KW/1500rpm变频调速11KW/四极电机绕组电流有效值小于：1.0A有效值：3.5A100rpm控制器输入电流有效值：0.35A有效值：1.5A电机绕组电流有效值：1.5A有效值：8.5A1500rpm控制器输入电流有效值：0.65A有效值：2A3、效率高，节电好空载轻载电流小17二、二、SRDSRD在煤矿领域的应用优势在煤矿领域的应用优势4、针对用户需求的定制设计掌握电机和控制器硬件软件全部技术，可为用户定制设计，最大限度满足用户要求，例如：z设计一体化SRD，节省安装空间。z设计任意转速、任意特性的产品。z满足不同操作信号和保护要求。一体化开关磁阻电动机18目目录录SRD概述1SRD在煤矿领域的应用优势2煤矿机械专用SRD产品介绍3SRD在煤矿应用的新发展SRD推广的问题及解决策略191、采煤机牵引用SRD三、煤矿机械专用三、煤矿机械专用SRDSRD产品介绍产品介绍电源电压：380V/660V；功率范围：18.5KW-60KW；四象限运行，回馈能力100%特点：●组合式结构，工作可靠性高z单元体积小重量轻，易使用z故障判断清楚，减少查找时间z备件更换方便快捷，不易出错202、提升机械用SRD三、煤矿机械专用三、煤矿机械专用SRDSRD产品介绍产品介绍电源电压：380V/660V；功率范围：30KW-200KW；特点：起动平稳，电流小；可四象限运行，下放牵引时不失速；电机具有位置反馈信号，可以牵引定位；对电网和周围环境的电磁干扰小；213、运输机械用SRD三、煤矿机械专用三、煤矿机械专用SRDSRD产品介绍产品介绍电源电压：660V/1140V；功率等级：132KW-400KW；二象限运行；特点：起动和过载能力强；具有多电机功率平衡功能（误差小于10%）；可实现平稳软起动，降低皮带磨损；22目目录录SRD概述1SRD在煤矿领域的应用优势煤矿机械专用SRD产品介绍SRD在煤矿应用的新发展4SRD推广的问题及解决策略5231、组合式四象限中压采煤机用SRD四、四、SRDSRD在煤矿应用的新发展在煤矿应用的新发展功率范围：15KW-40KW；电源电压：1140V直接供电：特点：z取消机载变压器，适合薄煤层采煤机z对称四象限运行，适合大倾角工况z宽的电压变化（-30%～+20%）z双单元结构，可切除故障单元进行单牵z高可靠性功率电路设计242、大功率四象限隔爆SRD四、四、SRDSRD在煤矿应用的新发展在煤矿应用的新发展电源电压：1140V；功率等级：250KW-400KW；特点：●电机结构简单坚固，控制器工作可靠●启动电流小，启动转矩大，可频繁起停●具备多电机同步控制功能●内置回馈单元，适用于四象限场合●EMC优化设计，低温升设计，防潮性能好253、大功率组合式SRD四、四、SRDSRD在煤矿应用的新发展在煤矿应用的新发展大功率组合式SRD的电机和控制器原理图263、大功率组合式SRD四、四、SRDSRD在煤矿应用的新发展在煤矿应用的新发展电源电压：1140V功率等级：800KW-1600KW特点：●利用成熟的控制器技术实现了大功率电机的驱动。●高可靠设计，可切除部分故障单元，降容使用。●采用移相变压器供电，改善电网质量。27目目录录SRD概述1SRD在煤矿领域的应用优势2煤矿机械专用SRD产品介绍SRD在煤矿应用的新发展4SRD推广的问题及解决策略5628五、五、SRDSRD推广的问题及解决策略推广的问题及解决策略问题一：电机特殊，不像变频器驱动交流感应电机时，当变频器发生故障时，可将交流感应电机切换至工频继续运行。分析：对于大多数需要采用调速驱动的煤矿设备，一般不能取消变频器直接工频起动，例如采煤机的电牵引系统、大功率绞车、大功率皮带机等，因此实用中该缺点一般并不突出。29五、五、SRDSRD推广的问题及解决策略推广的问题及解决策略问题二：电机和控制器只能实现“一拖一”运行，不像交流变频调速中实现一台变频器可带动二台或多台电机。分析：一台变频器虽然可以驱动多台电机，但这种应用方式往往是牺牲了调速性能（例如变频器只能选择V/F控制方式），其应用范围实际上会受到很大的限制。因此只能“一拖一”的缺点在高性能要求的应用场合并不存在。