图1 直接驱动概念图
1 直接驱动技术
驱动的概念于1980年由麻省理起重运输机械,2019(4): 59-62.
(a)定子图(b)定子块
图2 永磁同步电机
3.2 转子
永磁同步电机的转子由永磁体、转子铁心、
轴承等组成[5]。
根据永磁体在转子铁心中的位置可以将转子分为表面式和内置式两种,如图3所示。
根据磁路结构的不同,表面式转子又分为突出式和插入式两种
1.永磁体
2.铁心
3.转轴
4.鼠笼条
5.隔离磁桥
图3 永磁同步电机转子结构
3.3 检测装置
为了提高永磁同步电机的运行稳定性,通常需要采用位置传感器检测电机的转子位置用以对电动机进行高性能的控制。
这里的位置传感器通常是旋转编码器
工作原理上可以分为磁性编码器与光学编码器,根据旋转编码输出信号的不同又可以分为绝对值编码器和增量式编码器[5]。
目前在永磁同步电机中应用较广的一种旋转编码器为旋转变压器,这是一种基于磁性原理的编码器,
质上讲它是一种微电机。
旋转变压器可以将机械转角转换成与其呈特定函数关系的电气变量输出。
旋转变压器的输出绕组提供了经过转子位置调制后的两相高频交流电压信号,通过解码电路获取转子的绝对位置信息
道用直驱电机通常采用两套独立的编码器对转速和位置
图4 风冷系统示意图
4 索道直驱电机的控制
4.1 控制策略
目前,永磁同步电机的高性能控制方法有矢量控制
又称磁场定向控制技术)和直接转矩控制技术两矢量控制的基本原理为:通过坐标变换实现转矩电流和励磁电流的解耦,从而能像直流电机一样分别控制转矩电流和励磁电流,能够达到较好的静态刚度和动态响应性能。
直接转矩控制技术是通过电压型逆变器输出的电压空间矢量对电动机定子磁场和电动机转矩进行直
[6]。
目前市场上大多数永磁同步电机的驱动器均是基于矢量控制技术,该技术已经较为成熟,可满足索道用直驱电机的控制要求。
图5 基于PLC和变频器的索道控制系统框图
5 结语
随着我国旅游与滑雪产业的迅速发展,国内市场对于客运索道的需求量越来越大。
本文从多方面总结了直接驱动相对于传统驱动模式的优点,并对实现直接驱动的核心部件—低速大转矩永磁同步电机的结构及其控制进行了详细介绍。
目前国内已有四条直接驱动式索道建成并投入使用,随着我国索道产业的发展,直接驱动技术在索道上的应用也会越来越广泛。
参考文献。