[NI技术资料]动力传输和运动控制
7页1、NI技术资料动力传输和运动控制LaIE的 优点在于其拥有高度抽象的图形开发界 面,在开发自动化应用时,该界面隐藏了许多编程细节(虽然 用户也可以深入研究这些细节)。NI的最新技术扩展使abVIEW成为了更加实用的真实世 界的自动化环境,它 包含一个新的运动控 制模块,新的伺服驱 动器和步进驱动器, 以及许多可编程自动 化控制器。” Alan rwn, Ntiolnsrumets T Chllnge: 混合动力车和冷却塔 的动力系统的共同之处在哪里? Baldo电气公 司指出,两者的共同 点在于传动系统和控 制器。混合动力车将 永磁直接驱动电机与 变速控制器连接了起 来。现在 Bador公司也将类似系统应用于冷 却塔风机. e Soluto:ldor公司新推出的RPMAC冷却塔电机和 VS1TD变速控 制器专为上述应用而开发。该公司称,与 类似感应电机相比, / 美国国家仪器公司最 的新的软件和驱动界面接口使得在 LabV内进 行动作运动控制的编 程更加简单和实用.uthor(s):Alan Brown -National strumens从混合动力车到冷却塔由层压钢翅片框架结 构,和高
2、强度永磁体构成的电机具有更好 的功率密度、转矩 (尤其在部分负载时)及效率。混合动力车和冷却塔 的动力系统的共同之处在哪里? Baldr电气公 司指出,两者的共同 点在于传动系统和控 制器.混合动力车将 永磁直接驱动电机与 变速控制器连接了起来。现在Bdr公司也将类似系统应用于冷 却塔风机。 Bador公司新 推出的PM A 冷却塔电机和VSTD变速控 制器专为上述应用而 开发.该公司称,与 类似感应电机相比,由层压钢翅片框架结 构和高强度永磁体构成的电机具有更好的 功率密度、转矩及效率. Bado公司使用了变速控制器以更 低的速度来操作电机.这正是永磁电机 的优势所在,因为作 为同步运转的永磁电 机可以在非常精确的 部分转速下达到恒定 转矩。这在能耗方面会造成 很大的差别。尽管冷却塔设计用于最坏的 情况,然而风机的运行通常很慢。由于电机的输入功率随电机转速的立方变化,以 一半转速操作电机消 耗的功率仅为正常转 速操作电机所消耗功率的/8.我们可以对 P A永磁电机和VSC控制器进行快速地调 谐,使之进入工作状 态。另外,控制器带 有图形键盘,可以引 导用户进行设置和维护诊断.尽管永磁
3、电机比感应 电机要贵很多, Bador公司认 为该系统还是很经济的。由于它使用一个电子控制器就代替了 齿轮、传动轴以及其它传动部件,同时还 降低了能耗,因此从 长远来看,该系统是 更加经济的.使用混合燃料提高效 率威斯康星大学麦迪逊 分校的研究人员称, 将柴油和汽油混合使用能够改善柴油机的燃油效率平均约2,同时可以达 到美国政府有关气体 排放的法令,无需昂贵的污染控制设备。尽管快速响应的燃料 混合技术需要对柴油 机进行修改,并需要分别盛装柴油和汽油 的独立燃油箱,但现 在柴油机直接使用泵 内的燃料。一位领导该研究的机械工程师 flReit认为,该 技术同样可以应用在汽油机上。 Rt估计,如 果所有内燃机车都使 用双燃料电机,能效 将达到5,这样 的话美国将可以节省 13的运输用油, 或每天节约近40 万桶燃油. 工业界明显正在关注该研究。能源部和威 斯康星大学的柴油机 减排联盟拥有4个 工业合作伙伴,他们正在支持Reitz 的研究. 燃料混合的快速响应 需要在发动机的燃烧 室内完成。通常情况 下,汽油无法在柴油 机内燃烧,因为它的 反应性比柴油差。但 当Reitz将两种燃料一起喷入燃烧
4、室 时,柴油可以点燃汽油。 该混合技术将柴油与 汽油的混合比与运行 条件相匹配。在高负载下,比如加速或爬 山,混合燃料内汽油 的比例可能达到 85%.而在较轻负 载条件下,汽油比例 可以降到50。 据Reitz所说,使用混合燃料时,柴 油发动机温度降低了0%,这就降低了由于热传输造成的能 源损失。此外,控制 柴油和汽油的比例不 仅改善了燃烧效率, 而且减少了废气排 放。实际上,该技术 使卡车可以满足环境 保护署有关颗粒物和氮氧化合物的强制排 放水平,而无需购买 昂贵的催化还原或废气再循环设备。 Retz使用了计 算机模型研究混合方案。这使得他可以在 使用卡特彼勒重型柴油机进行试验前,对 动力方案进行数千次 模拟及优化。测试证实了模型的预测效果。最好的测试热效 率达到了5%,比 传统柴油机高 0.事实上,该 比例比商用发动机(用于海运的涡轮增 压二冲程柴油机)的 金质标准还高。 “更令人关注的是,该混合方案同样适用 于车用汽油发动机, 这种发动机的平均热 效率更低,只有 25,” Reiz说,“因 此,汽油发动机燃油 经济性的改善潜力比 柴油卡车发动机更 大。” 更简单的多轴应用1/7一
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