专注于新一代高性能、高节电、高速 开关磁阻电机驱动技术系统

高速开关磁阻电机与磁悬浮轴承一体化

点击次数:   更新时间:19/09/02 14:08:09     来源:www.aicisrd.com关闭
  一、解决方案
  从目前的经验看,开发3万转、100kw级别的高速开关磁阻电机没有大的技术瓶颈。我公司基本的技术方案如下:
  1、采用磁悬浮轴承。 我公有完全成熟的高速大功率电机用的磁悬浮轴承技术和产品,并且已经有100多台的实际经验,成熟可靠。目前,我公司团队正在开始研制开关磁阻电机和磁悬浮轴承一体化技术,也就是电机本体上,不再需要一套单独的、外加的磁悬浮轴承,而是直接利用开关磁阻电机的磁场特性、控制原理和结构特性,直接在电机里面设计出磁悬浮轴承。这一点,只有开关磁阻电机可以实现。
  2、电机控制器系统目前是已经成熟的。硬件上,这个功率级别和转速级别,当前主流的功率器件(IGBT)可以应对。高速开关磁阻电机的算法相对简单,不存在瓶颈。更高转速和功率的开关磁阻电机则采用新的控制技术路线。
  3、电机系统和压缩机等设备的机械结构结合的一体化设计问题,电气控制接口问题、保护问题,都不是瓶颈,可在结构图纸设计时和控制器及电气系统设计时随机解决。
  二、解决方案的技术路线、关键技术
  选用开关磁阻电机系统(以下称“SRD”),SRD的技术原理决定了这类电机比其他种类的电机更适合做成高速电机。
  SRD驱动技术不同于其它传统电机的线性特征,是典型的非线性特征,技术复杂。本项目遵从整体、体系的方法论,对电机技术和控制器技术同步发展。建立从电机数学建模及仿真、控制算法建模及仿真到电机系统和整车系统集合仿真的整体技术和仿真体系(使用世界先进主流Dymola/Modelica建模仿真软件进行电机整体、控制器整体和整机的联合仿真)。
  控制策略和算法方面,采取“电流阵列直接扭矩控制算法”来提升控制精度,并和PW占空比和开断角同时自主调节的“宽幅变载变速工况下的节电控制算法”融合使用,来提升设备在各种工况运行下的电流扭矩特性,节约电能。
  电机本体方面,电磁计算走精密化计算路线,建立起动态的数学模型,解决SRM电机的非线性问题所带来的设计缺陷并实现电机齿形、极对数、相数、绕组细节的最优安排。
  该项目攻克了高速SRD电机系统的低电压大扭矩技术,突破了直接扭矩控制算法、高速SRD电机的整体技术体系。研究非晶材料在SRD电机的应用,研究SRD集成化结构和工艺。形成新一代具备全球水平的SRD技术体系。