低速大转矩永磁直驱电机在索道上的应用( 三 )
3.4 冷却系统
索道是一种需要长时间连续运转的运载工具 。 电机在进行机电能量转换时不可避免地要产生各种损耗 ， 如铁心损耗和机械损耗等 ， 这些损耗最终都以热的形式散发到电机当中 ， 造成电机的温升 ， 因此有必要通过冷却系统对电机进行冷却以保证电机在正常温度范围内可靠运行 。 永磁电机的冷却有水冷和风冷两种方式 ， 水冷从结构上可分为机壳水冷、端盖水冷和轴水冷三种方式 。 索道用直驱电机通常采用风冷方式 ， 采用多个风扇的强制冷却系统如图4 所示 。
本文插图
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技术（又称磁场定向控制技术）和直接转矩控制技术两种 。 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接控制[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 。
4.2 基于PLC 和变频器的控制系统简介
永磁同步电机直驱式索道可通过PLC 和变频器对电机转矩和转速进行精确控制 ， PLC 通过控制面板读入设定指令和相关参数 ， 向变频器发出转速和转矩控制指令 ， 当索道出现故障时 ， 变频器和其他外围检测元件将故障信号送回PLC ， PLC 处理故障信息并发出相应指令 。 其基本框图如图5 所示 。
本文插图
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 。
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