开关磁组调速电机系统

1、科技成果项目介绍表（2004年6月8-12日 中国·宁波）姓 名陈 昊性别男职 称教授、博导单 位中 国 矿 业 大 学手机、电话E-mail项目名称开关磁阻调速电机系统项目介绍：一. 简介开关磁阻调速电机系统(简称SRD)是一种新型的机电一体化无级调速电机系统，由电机本体和控制器两部分组成。它兼有交流调速系统电机简单坚固、无刷、无整流子和直流调速系统调速性能好的优点。陈昊教授主持的中国矿业大学开关磁阻电机课题组，在开关磁阻调速电机系统设计、双开关磁阻调速电动机并联传动技术及煤矿井下电机车传动系统应用方面已取得了多项具有国际先进水平和自主知识产权的创新成果。其技术成果获1999年度江

2、苏省科技进步二等奖，2003年度江苏省科技进步二等奖, 1998年度北京市科技进步三等奖，1998年度江苏省优秀软件三等奖，并已列入2000年国家技术创新重点项目实施计划，2001年江苏省“十五”科技攻关项目计划，2003年江苏省高技术计划，2003年江苏省高新技术产业化发展计划，2004年教育部科学技术研究重点项目。具备功率600千瓦以内各种系列开关磁阻调速电机系统的研制开发能力。二. 主要技术特点开关磁阻调速电机由开关磁阻电机和控制器两部分组成。同传统的直流及交流电机调速系统比较，具有以下优点：1. 电机结构坚固、制造成本低。电机结构比直流电机、同步电机、感应电机都坚固，转子无刷、无绕组、

3、无永久磁体，可免维护。电机成本比直流电机、同步电机、感应电机都低，控制器的成本比变频控制器的成本低10%15%。2. 效率高。不仅在额定输出状态下有比其它电机调速系统高的效率，而且在宽广的调速范围内也能保持高效率运行。3. 启动力矩大、启动电流小，对电网冲击小，启力矩平滑、可控。4. 制动性能好，能实现再生制动，节约电能。5. 具有无刷结构，适合在高粉尘、高速、易燃易爆等恶劣环境下运行。6. 可工作于堵转状态下，而不烧电机。三. 应用情况与效益分析开关磁阻电机调速系统其综合性能指标远高于一般的调速系统，其性能价格比高，以SR7KW5-5TX/E工矿电机车牵引用双开关磁阻调速电动机并联传动系统为

4、例（5吨隔爆蓄电池型），它由牵引电动机和控制器组成。1. 额定电源电压DC（直流）88V96V，容量330安时；2. 调速系统小时制电流224A；3. 两台三相开关磁阻电动机，其额定功率为2 X 7.5KW ，额定转速为1110r/min，调速范围200 r/min2220 r/min，4. 机车额定牵引力7.056 千牛，机车额定速度7Km/h；机车最大牵引力12.25千牛，机车最大速度14 Km/h，5. 控制器为双开关磁阻调速电动机并联拖动系统控制器。其功率变换器主开关采用IGBT或VDMOSFET；6. 经济技术指标：(1) 实现了电机车再生制动控制，可节约电能；(2) 系统效率达83

5、.4 %；(3) 开关磁阻电动机结构坚固耐用，电机转子上无碳刷、无换向器、无串激直流电动机整流子故障，免除了对电机转子维护的要求，不易发生烧电机故障，电机车牵引系统维修量少。四. 实物照片 定子 转子图1 隔爆型开关磁阻电动机五应用前景开关磁阻调速电机系统具有广阔的应用前景，可以在各行各业应用，如家用电器的电机变速传动，电动助力车、电动自行车、工矿电机车、电瓶车的电气调速牵引，节能型风机和水泵的变速传动、地铁列车、城市轻轨列车、城市有轨电车、城市无轨电车及电动汽车的电气牵引，机床、矿山机械设备上的高性能电机驱动，吸尘泵、离心干燥机等高速电气传动、航空航天器电气传动等。在煤矿井下的生产设备上，如矿用运输机、皮带机驱动、电机车牵引及局部风机和水泵等，有广阔的应用前景，可为提高这些生产设备的运行可靠性和延长其电动机使用寿命开辟一条新途径。这对于提高企业的经济效益、减少不安全因素和降低事故率具有重要意义。六