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无刷双馈电机智能控制应用及发展趋势


无刷双馈电机智能控制应用及发展趋势

  近年来,变频调速交流电机在许多工业领域得到了广泛应用。目前,交流调速中使用较多的是鼠笼式感应电机、绕线式感应电机、双馈电机等,但这些电机都有各自的缺点和局限性。容量的不断扩大使得鼠笼式电机的变频容量不断上升,增加了变频器的成本。电刷结构运行不够安全,需要定期维护。无刷双馈电机的产生解决了这些问题。

  无刷双馈电机(Brushless Doubly-fed Machine,简称BDFM),定子绕组由两套三相对称绕组组成的,一套为功率绕组,一套为控制绕组。它兼有异步电机和同步电机的共同优点,具有转速和功率因数可调、变频器容量小等特点。无刷双馈电机去掉了转子侧电刷,提高了机械的稳定性,降低了维修成本。

  BDFM是一种结构简单,坚固可靠的电机。它具有异、同步通用的特点,可以在没有电刷的情况下实现双反馈,从而具有转速稳定、功率因数可调、效率高的优点。因为其功率绕组频率、控制绕组频率和转子旋转频率之间相互依赖。在发电情况下,如果将转差频率的电流或电压加到控制绕组中,就可以实现功率绕组的恒频输出。所以BDFM可应用于转子速度经常变化的系统,如风力发电、水力发电等,十分有效。

  如果变频器用于BDFM极数较少的定子绕组,可以大大降低变频器的容量。对于那些中高压的场合,采用BDFM可使开关频率大大提高,系统性能得到优化。而且在变频器出现故障的情况下,BDFM可以作为普通异步电机运行,这对于那些绝对不允许停机的场合十分重要。由此看来,BDFM将在一定程度上取代传统电机,应用于中高压传动领域。

  BDFM作为一种新型电机,由于它可以在无刷的情况下实现双馈,速度及功率因数均可调节,既可同步运行又可异步运行,且变流装置只需处理滑差功率,装置容量比电机容量小得多,减小了对电网的污染,因此它必将在不久的将来,在中大容量调速系统和变速恒频发电系统中获得广泛的应用,对节能降耗、提高经济效益有着重大的意义。

  本文内容由供应山社步进电机、MOONS步进电机驱动器、步进伺服电机、减速步进电机以及TOYO线性滑台的美莱克公司技术工程师整理发布。

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