ddl操作有哪些(ddl操作是什么意思)

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　　 1.概观

　　所谓直接驱动，就是将新的旋转电机或直线电机直接耦合或连接到被驱动的负载上，实现驱动。由于取消了传统系统中的许多中间环节，如皮带或链条或钢丝绳和齿轮箱，大大简化了结构，使整个系统具有高效、低耗、高速、高精度、高可靠性、免维护、高刚性、快速响应、无润滑、安静运行的优点。

　　直接驱动技术被国外工业界称为现代驱动技术中的先进技术，越来越多的应用到各个行业中。作为直接驱动技术中最重要、最关键的部分，采用的是直接驱动旋转电机(DDR)和直接驱动直线电机(DDL)。不是简单的把旋转电机或者直线电机搬进系统，而是要根据不同的系统和工况，对两种电机进行创新设计。本文完成了创新设计(DDR)和(DDL)，实现了直接驱动，取得了明显的高效节能效果。本文介绍了一种DDR(DDR1)和两种DDL(DDL1，DDL2)。

　　直接驱动旋转电机(DDR1)的基本原理和结构

　　直驱式旋转电机(DDR1)的基本原理和结构是永磁体，设计了一种特殊的盘式电机。，充分利用了外转子结构两端的空间，将两个盘式电机的定子与外转子结构的定子固定在一起。两个盘式电机的转子盘和外转子结构的转子筒形成一个三维封闭的外转子。在相同的空间体积下，这种复合结构比单外转子结构和单圆盘结构的电机能产生更大的电磁转矩。复合永磁同步电机的整体结构如图1所示。

　　从图1可以看出，直驱式复合三维永磁电机由三组相对独立的定子和转子组成，可以看作是由一台圆柱形外转子永磁电机和两台圆盘形轴向磁通永磁电机组成的结构。但它们并不是完全独立的，它们是相互影响、相互作用的统一体。为了使直驱式复合三维永磁电机旋转并输出转矩，由三组定子和转子组成的三个电磁系统必须协调工作。根据直驱式抽油机的结构条件，复合三维永磁电机必须满足低速大扭矩的驱动要求。在复合三维永磁电机的研发中，我们解决了以下关键技术问题

　　双盘电机和外转子电机的结构设计

　　复合永磁同步电动机在起动、正转和反转过程中的稳定运行。

　　复合三维永磁电机的新计算设计程序。该电机的创新之处在于

　　开发了全新的复合电机结构，最大化了电机的功率密度，全新的电磁场分布，优化了电机的机电能量转换。

　　直接驱动直线电机的基本原理和结构(DDL1、DDL2)

　　直驱直线电机DDL1主要是为悬浮输送系统开发的，在系统中必须满足以下条件

　　 1)体积有限的扁平结构

　　 2)单向运行，频繁启动，运行时间秒；

　　 3)启动电流比同容量电机小，冲击小，响应快；

　　 4)结构简单，成本低，重量轻；

　　单相直线感应电动机有许多不同的结构，适用于不同的场合。为了满足上述条件，需要使用最简单的2极电容来运行电机，只有一个主副相线圈。由于系统运行速度慢，电机极距小，限制了槽宽。为了放置线圈的初级铁芯，需要大大增加槽高，槽高/槽宽大于普通电机，称为深槽结构。超深槽结构也能提高启动扭矩。

　　本项目电机主要解决以下问题

　　 1)采用深槽结构，分层绕组，增加起动转矩。

　　 2)利用场路结合完成电机设计和整体优化，实现单位体积最大推力。

　　 3)电机是整体的

　　直接驱动直线电机DDL2主要用于食品切片机和电梯门。这些系统的直驱直线电机应具有宽调速范围、高推力密度、稳定的推力响应等特点。但现有的直线电机经常会遇到体积过大、推力不足、推力波动大、响应慢、温升高等问题。这些问题对直驱直线电机的设计提出了更高的要求。这种直驱直线电机DDL2由两部分组成原动机(初级)和定子(次级)。定子主要由永磁体、导磁体和不锈钢套筒组成，永磁体轴向充磁。运动部分由三相电枢绕组、绕组骨架和外壳组成。绕组采用空心饼状线圈形式，直接绕制在骨架槽内，槽满率高，无头，铜材利用率高，铜耗低，电机节能效果更好。圆柱形永磁直线同步电机的拓扑结构如图3所示。

　　通过无槽空心线圈结构、永磁体的合理布置和整体优化设计，该电机具有以下特点

　　 1)结构简单，制造方便，可靠性高，易于维护，节省材料，成本低。

　　 2)电机速度可调，调速范围宽，可控性好。

　　 3)输出推力稳定，推力与交轴电流成正比，线性度高，可控性好。

　　 4)动子惯性小，动态响应快。

　　 5)不产生径向推力，运行摩擦小，系统效率高。

　　 6)电机外壳集成散热器，在正常运行环境和状态下，可实现自然冷却。

　　 7)一体化位置检测器，更方便用户，大大降低成本。

　　 实施和应用效果

　　 DDR1的实现及应用效果

　　目前油田使用的抽油机大多是传统的游梁式抽油机(俗称“磕头机”，图4)。这种抽油机由普通旋转电机(异步电机或同步电机)驱动，通过多级变速箱、连杆和游梁，每分钟往复运动6-10次。由于传统游梁式抽油机机械结构复杂，电机驱动需要通过多级变速箱和连杆机构输出，使得抽油机效率很低，一般系统的整体效率只有30%-40%左右。传统的能耗大、维护困难的游梁式抽油机不能很好地适应。

　　油井需要。全国油田，传统抽油机一年的耗电费用就是几百亿KW.h。研制开发高效节能的新型油田抽油机对于节能降耗具有非常重要的意义。

　　为从根本上解决抽油机系统效率低下的问题，需开发一种新型高效节能电机，使电机可以在低速情况下输出大扭矩直接驱动抽油泵进行工作，从而实现电动机对抽油泵的直接驱动模式（直驱式抽油机系统）。如果采用了直接驱动结构方式，可取消传统抽油机的多级中间传动机构，不仅可省去庞大的游梁、驴头和复杂齿轮减速箱，使得结构大为简化，体积大大减小，特别是整机效率可大大提高。达到有效节能的目的。

　　直驱式抽油机系统的主要核心是低速大力矩电机的研制开发。目前国内外低速大力矩电机均采用永磁同步电机结构。永磁电机与传统的电励磁同步电机相比，省去了电励磁绕组，实现了无刷化，具有结构简单、运行可靠；体积小、重量轻；损耗少、效率高。但目前一些低速大力矩电机仅满足了部分使用场合的要求，在大多数使用场合下，电机速度仍需通过减速箱降到所需速度输出，电机有效面积不能充分利用，满足不了用户低速大力矩的要求。直驱复合式三维永磁电机完全改变了现有传统电机的结构，充分利用了电机的三维空间，具有高功率密度的输出特性，更符合电机机电能量变换的要求和低速大力矩驱动要求，可以在低速情况下直接驱动负载。满足了用户低速大力矩的要求。

　　整机效率大大提高直驱复式三维永磁电机抽油机已在中原油田、大港油田、大庆油田、华北油田等几十口井上得到了应用，并通过了投产试验，抽油机性能测试由中原油田分公司技术检测中心、大港油田集团检测评价中心、中国石油天然气集团公司油田节能监测中心、国家油气田井口设备质量监督检验中心等通过对油田油井上使用的原游梁式抽油机和新型复式三维永磁电机抽油机的对比检测，有功节电均达50%以上，无功节电可高达90%以上。 直驱复式三维永磁电机驱动的抽油机除节电显著以外，还使抽油机重量和占地面积减少50%以上，产量提高50%以上。用电设备容量减少50%以上，噪音减少30分贝。表1为中原油田复式永磁电机抽油机与游梁式抽油机在H2-40井上的耗电量对比。

　　该电机如进一步应用于现有抽油机的改造以及展开应用于化工、医药、食品以及机械等行业。其效益将会更大。

　　DDL的实施与应用效果

　　1.（DDL1）的实施与应用效果

　　邮政输送用邮政推挂系统，通常采用旋转电机加链轮、皮带等中间转换机构来实现，系统结构复杂，噪音大，效率低。整个推挂线由一个功率较大的电机拖动，动力集中，运行时不管负载多少整个物流线都一起拖动，在轻载时系统效率很低。在组线灵活性方面如增加或减少输送线的长度也存在欠缺，其运行效率已远不能满足现代输送要求，噪音也大大超标。要解决这个问题，必须去掉链轮、皮带等中间传动环节，提高系统效率节约能量，最好的办法就是采用直线直驱技术。

　　采用大量的小功率直线电机来驱动负载，采用分段通电，动力分散安排，实现负载到哪电通到哪的 。从而达到高效节能的目的。广州邮件处理中心花巨资从瑞士GILGEN 公司购买了直驱式邮政悬挂输送系统（如图5所示）该系统主要部件是直驱直线电机单元，一个基本单元是一个直线电机加一个智能控制卡构成，结构统一，维修简单。沿线1897 个单元将悬挂于路轨上的小车向前推进，使小车携带包裹到达其目的地。在该项技术中，直驱直线电机是整个悬挂输送系统的关键部分，其数目众多，性能与成本是悬挂输送系统开发的重要影响因素。

　　目前从国外引进的这种悬挂输送系统，价格昂贵，我国不可能大量地引进此种设备，自主研究开发这种悬挂输送系统非常必要，需要攻克悬挂输送系统的关键部分-直驱直线电机，为我国自主研发悬挂输送系统提供重要的基础，也可以大大降低现有国外引进悬挂输送系统的维修成本。

　　本项目所开发的电机的性能已达到、部分指标超过了国外同类产品。如表2

　　随着国内邮政输送要求的提高，直线电机直驱的邮政悬挂输送系统将有很好的应用前景。如果国内自主开发直驱式邮政悬挂输送系统，将大大降低系统成本，提高产品的竞争力。每条输送系统需要几千个这样的电机，其价格与性能对输送系统的性能至关重要，可以说输送系统研究的关键技术之一就是深槽单相直线感应电机的研制。 本电机主要针对邮政输送系统开发，但该输送系统可以推广至机械、食品、医药、民用等行业，具有广阔的应用前景。若以一年生产20 条输送系统，即使价格仅为国外的一半其产值也可达2亿元以上，且其节电按每天8小时80KW.h，则年生产20 条输送系统的节电可达50万KW.h。

　　2. （DDL2）的实施与应用效果

　　传统的食品切片机和电梯门机设备，其驱动电机均采用旋转电机，通过变速箱、皮带轮组、连杆等转换机构，将电机的旋转运动转换为负载的直线运动。传统结构的食品切片机和电梯门机具有结构复杂、造价高、故障率高、维护成本高、系统效率低、响应慢、噪音大、有油污等缺点。为克服原有设备的缺点，我们采用圆筒型永磁直线同步电机作为驱动电机，取消了转换机构，电机与负载之间刚性连接，这种直驱式食品切片机和电梯门机整体结构大大简化，性能显著提高。图5为直线电机作为直驱的电梯门机。

　　目前国内自行设计制造的食品切片机与电梯门机所用直驱式圆筒型永磁直线电机的产品几乎没有，国外生产同类产品的公司主要有Copley 公司。表3则对国产电机与Copley 电机的性能进行了比较。

　　通过比较，国产电机的推力常数和反电势常数都要高于Copley 公司的产品。相应地，在相同工况下，国产电机的电流要小于Copley 电机，功率和效率也均高于Copley 电机。尤其是在工况3 下，Copley 电机的电流超过其额定电流，导致温升过高，只能持续运行2 小时，而浙大电机电流较小，仍然可以无限制持续运行。

　　与国外电机相比，国产电机性能更好，且价格仅为国外产品的1/4 左右，无疑国产电机将具有更强的市场竞争力。食品切片机已由美国ITW 公司于2008 年批量生产。

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