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無刷雙饋電機智能控制應用及發展趨勢


無刷雙饋電機智能控制應用及發展趨勢

  近年來,變頻調速交流電機在許多工業領域得到了廣泛應用。目前,交流調速中使用較多的是鼠籠式感應電機、繞線式感應電機、雙饋電機等,但這些電機都有各自的缺點和局限性。容量的不斷擴大使得鼠籠式電機的變頻容量不斷上升,增加了變頻器的成本。電刷結構運行不夠安全,需要定期維護。無刷雙饋電機的產生解決了這些問題。

  無刷雙饋電機(Brushless Doubly-fed Machine,簡稱BDFM),定子繞組由兩套三相對稱繞組組成的,一套為功率繞組,一套為控制繞組。它兼有異步電機和同步電機的共同優點,具有轉速和功率因數可調、變頻器容量小等特點。無刷雙饋電機去掉了轉子側電刷,提高了機械的穩定性,降低了維修成本。

  BDFM是一種結構簡單,堅固可靠的電機。它具有異、同步通用的特點,可以在沒有電刷的情況下實現雙反饋,從而具有轉速穩定、功率因數可調、效率高的優點。因為其功率繞組頻率、控制繞組頻率和轉子旋轉頻率之間相互依賴。在發電情況下,如果將轉差頻率的電流或電壓加到控制繞組中,就可以實現功率繞組的恒頻輸出。所以BDFM可應用于轉子速度經常變化的系統,如風力發電、水力發電等,十分有效。

  如果變頻器用于BDFM極數較少的定子繞組,可以大大降低變頻器的容量。對于那些中高壓的場合,采用BDFM可使開關頻率大大提高,系統性能得到優化。而且在變頻器出現故障的情況下,BDFM可以作為普通異步電機運行,這對于那些絕對不允許停機的場合十分重要。由此看來,BDFM將在一定程度上取代傳統電機,應用于中高壓傳動領域。

  BDFM作為一種新型電機,由于它可以在無刷的情況下實現雙饋,速度及功率因數均可調節,既可同步運行又可異步運行,且變流裝置只需處理滑差功率,裝置容量比電機容量小得多,減小了對電網的污染,因此它必將在不久的將來,在中大容量調速系統和變速恒頻發電系統中獲得廣泛的應用,對節能降耗、提高經濟效益有著重大的意義。

  本文內容由供應山社步進電機、MOONS步進電機驅動器、步進伺服電機、減速步進電機以及TOYO線性滑臺的美萊克公司技術工程師整理發布。

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