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KSC 系列开关磁阻电机调速系统

KSC 系列开关磁阻电机调速系统

产品简介
主要功能
技术特点
技术指标

开关磁阻电机调速系统是 20 世纪 80 年代中期自英国得到发展的一种新型交流调速系统。该系统起动电流小,起动转矩大,适合重载起动,可以频繁起停、正反转,系统效率高、节能效果好;电机结构简单,不使用稀土材料,不会对环境造成污染。开关磁阻电机调速系统的应用必将带来电气传动技术的一场变革。

科汇公司是国内开关磁阻电机行业中起步比较早、具有领导力的企业,研发生产的中小型开关磁阻电机已经在锻压机械、纺织机械、矿山设备等场合获得推广应用,效果良好。开关磁阻电机总体技术与应用达到国际先进水平,在压力机应用等方面处于国际领先地位,已实现出口。目前,科汇公司是国内开关磁阻电机市场份额最大的公司,年销售额约占整个国内开关磁阻电机市场份额的 70% 以上。公司建有 1000kW 开关磁阻电机试验平台一个,配备了多台开关磁阻电机测试仪器设备,并拥有多套开关磁阻电机控制与电机设计仿真软件,已形成年 50 万 kW、20000 台套中小型开关磁阻电机的生产能力。

公司的 KSC12 系列控制器在激烈的市场竞争中取得了良好的成绩,功率等级从 5.5kW 到 600kW。为进一步提高公司产品竞争力,继续保持产品的先进性和稳定性,公司在原有 KSC12 系列成熟产品的基础上,于 2011 年完全自主开发出了 KSC20 开关磁阻电机调速系统平台。经过严格的测试和不断的改进、完善与推广,逐渐开发出不同型号、不同应用场合的产品,形成了 KSC20 系列开关磁阻电机调速系统。

 

KSC20 系统相比于 KSC12 系统的优点:

l 采用 DSP 与 FPGA,运算速度更快,可以实现更加复杂的运动控制算法

l 提高了开关磁阻电机的控制精度

l 具有独立的散热通道,防尘效果良好

l 减小了制动噪音

l 多台电机 CAN 转矩同步性能强

 

科汇公司还设计生产电气控制柜,与开关磁阻电机及控制器配套,可提供整套电气控制系统。电气控制柜可以按照用户要求进行定做,能够满足现场防尘要求,防护等级可以达到 IP54。

 

系统概述

开关磁阻电机驱动系统是继直流电机驱动、交流异步电机变频驱动之后发展起来的新一代无级变速驱动系统,是以现代微电子技术、数字技术、电力电子技术及现代控制理论为基础开发的机电一体化高新技术产品,其综合性能指标高于传统驱动系统。

该系统由电动机及其控制器组成。电动机为定转子双凸极结构,转子由硅钢片叠压而成,无绕组及永磁体,定子上绕有集中绕组。控制器驱动电动机的运行,由嵌入式微处理器、大规模集成电路、电力电子功率器件和软件构成。

 

开关磁阻电动机具有结构简单、坚固可靠、效率高、调速范围宽、起动转矩大,起动电流小、可频繁起停及正反转切换、低速下可长期运行等特点,非常适合电动螺旋压力机、压砖机、曲柄压力机、纺织机械、抽油机等场合的使用。

 

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l 通用机械:风机、水泵、油泵、压缩机等

l 纺织机械:剑杆织机、毛巾织机等

l 油田机械:立式抽油机、游梁抽油机、试井机等

l 煤矿机械:采煤机、无极绳绞车、掘进机、球磨机、破碎机等

l 压力机械:螺旋压力(砖)机、机械压力机等

l 机  床:龙门刨床、立式车床、钻床等

l 交通工具:电动汽车

l 食品机械:出仓机、搅拌机、混合机等

l 提升机械:电梯、绞车、卷扬机、传送带等

l 发电设备:风力发电

l 塑料机械:挤出机、注塑机等

l 铸造机械:抛丸机等

l 造纸机械:造纸机、压光机、卷纸机等

l 玻璃机械:制瓶机等

l 冶金机械:轧钢机等

l 辅助机械:卷取机、开卷机、架线机等

l 家用电器:洗衣机、吸尘器等

l 起动转矩大,起动电流小

起动转矩达到额定转矩的 150% 时,起动电流仅为额定电流的 30%。

l 可频繁起停及正反转切换

在有制动单元及制动功率满足要求的情况下,起停及正反转切换每小时可达一千次以上。

l 过载能力强

电动机的起动转矩大于 3 倍额定转矩。电动机内部装有温度检测元件,在电机温度不超标的情况下,可以充分发挥电机的过载能力。

l 效率高,节能效果好

在宽广的调速范围内,整体效率比其它调速系统高至少 10%,在低速及非额定负载下,高效率更加明显。

l 功率因数高

功率因数在空载与满载下均大于 0.9。

l 电机结构简单,抗冲击能力强

电动机转子为硅钢片叠压而成,无铸铝、绕组和永磁体,机械强度高,能够长期耐受螺旋压力机打击时的强冲击与强振动。

l 控制器可靠性高

电动机的功率开关器件与绕组串联,不会出现直通故障,可靠性高于变频器的三相桥式电路。

控制器技术参数

 

项目内容

要求及功能

电源输入

输入电压

3 相交流 380V、415V、660V、1140V

电压频率

50Hz 或 60Hz

功能及 参数

额定功率

4~500kW

转速设定

操作面板设定、模拟量设定、通讯设定

起停控制

操作面板控制、开关量控制、通讯控制

反馈调速

可外接压力、温度等信号,形成闭环反馈控制

转速精度

≤0.1%

转速变化率

≤1%

PID

内置转速及反馈 PID 控制,参数可设

通讯口

RS232、RS485、CAN

输入输出接口

6 路开关量输入,4 路开关量输出,4 路模拟量输入,2 路模拟量输出,可扩展

过载能力

200% 额定转矩下,运行 60s;120% 额定转矩下,运行 1 小时

保护功能

具有短路、过流、过载、堵转、过热、过压、欠压及超速等保护

显示

面板:转速显示,参数显示,故障代码显示,运行数据显示等。可外接触摸屏,显示内容可编程

周期时间

300s,周期时间内的平均功率不超过额定功率

使用环境

使用场合

不受阳光直射、无导电尘埃、无过量粉尘、无酸碱及腐蚀性气体、无爆炸性气体

海拔高度

不超过 1000 米,超过 1000 米降额使用

工作环境温度

-5℃~+40℃,无结霜

工作环境湿度

不超过 90%(20℃),无凝露

振动

小于 5m/s

工作制

S1

结构

安装结构

11~160kW 为壁挂式结构;200~500kW 为落地柜式结构

冷却方式

11~250kW 的控制器为强制风冷,280~500kW 为工业空调冷却

防护等级

11~160kW 的控制器为 IP20,200~250kW 为 IP51,280~500kW 为 IP54

标准

控制器标准

企业标准:Q/0303SKH 062-2012

 

电动机技术数据

 

项目

数据

额定电压

DC 514V,为三相交流 380V 电压经过全波整流滤波后的直流电压

绝缘等级

180(H),采用 200 级的耐电晕漆包线及杜邦无溶剂浸渍漆,真空压力浸渍(VPI)

工作制

S1:连续工作制;S5:包括电制动的断续周期工作制

防护等级

IP 54:防尘,防溅水

冷却方式

可选择自扇风冷或独立风机风冷

过载能力

过载为 1.5 倍额定转矩,过载时间不超过 60s;过载为 2 倍额定转矩,过载时间不超过 30s;过载为 3 倍额定转矩,过载时间不超过 15s。300s 内的平均转矩不得超过额定转矩

温度检测

电机绕组内埋温度继电器或温度传感器,可接入控制器对电机进行热保护

电机的标准

企业标准:Q/0303SKH 064-2013

 

附 1:控制器产品展示

 

控制器选型及外形尺寸

 

控制器型号

额定功率(kW)

输入额定电流(A)

单向输出额定电流(A)

短时单向输出电流(A)

外形尺寸(背面尺寸)(宽 × 深 × 高)(mm)

重量(约)(kg)

KSC20-11-T3

11

19

9

13

368×300×500

32

KSC20-15-T3

15

26

12

18

37

KSC20-18.5-T3

18.5

32

14

21

39

KSC20-22-T3

22

37

17

25

42

KSC20-30-T3

30

51

23

34

411×297×710

49

KSC20-37-T3

37

62

28

41

52

KSC20-45-T3

45

75

33

50

54

KSC20-55-T3

55

92

41

61

468×272×850

64

KSC20-75-T3

75

124

55

83

68

KSC20-90-T3

90

149

66

99

485×272×960

84

KSC20-110-T3

110

181

80

120

89

KSC20-132-T3

132

217

95

143

619×279×1000

109

KSC20-160-T3

160

262

114

171

114

KSC20-180-T3

180

295

128

193

1000×650×1854

336

KSC20-200-T3

200

327

143

214

347

KSC20-220-T3

220

360

157

235

363

KSC20-250-T3

250

409

178

267

382

KSC20-280-T3

280

457

199

299

1000×622×2037

656

KSC20-315-T3

315

514

224

336

676

KSC20-355-T3

355

579

252

379

692

KSC20-400-T3

400

653

284

427

1200×800×2137

825

KSC20-450-T3

450

734

320

480

844

KSC20-500-T3

500

816

356

533

865

 

注:上表中,280~50kW 控制器尺寸不含空调,空调高约 41cm

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