Вентильно-индукторный электропривод: современное состояние и перспективы развития

      Министерство образования и науки  Украины 

     Национальный  технический университет 

     “Харьковский  политехнический институт” 
 
 
 
 
 
 

     РЕФЕРАТ

на тему «Вентильно-индукторный электропривод:

современное состояние и перспективы развития»

     Выполнил: ст.гр. ТМ-26б  Завгородний А.М. 

Проверил: доц.     Буряковский С.Г. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Харьков 2011

Содержание.

1. Введение………………………………………………………………………………. 3

2. Определение и структурная схема вентильно–индукторного двигателя………….4

3. Особенности ВИД……………………………………………………………………..6

4. Области применение ВИД…………………………………………………………… 9

5. Достоинства и недостатки ВИД……………………………………………………... 14

6. Особенности конструкции индукторной машины………………………………….17

7. Принцип работы ВИД………………………………………………………………...19

8. Шумы и вибрации ВИД……………………………………………………………… 23

9. Заключение……………………………………………………………………………. 24

10. Литература……………………………………………………………………………25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Введение.

     Электрические приводы потребляют более половины всей производимой в мире электроэнергии и постоянно расширяют сферу своего применения. Все известные типы электрических машин, составляющих основу электроприводов, были изобретены еще в XIX веке, но к середине XX века широкое распространение получили только те, которые могли подключаться непосредственно к питающей сети. Это традиционные коллекторные двигатели постоянного тока, асинхронные и синхронные двигатели. Достижения в силовой и управляющей электронике привели к созданию в конце XX века надежных статических электрических преобразователей, обеспечивающих возможность плавного регулирования выходных координат электропривода и получения требуемого по технологии режима движения. Это радикально изменило возможности традиционного массового электропривода с асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором по оптимизации режимов работы, экономии электроэнергии и других ресурсов. Одновременно возникла целая гамма новых электроприводов с различными типами электромеханических преобразователей. Среди них особенно выделяется один - вентильно-индукторный (ВИП) или (в англоязычной литературе) - Switched Reluctance Drive (SRD). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Определение и структурная схема вентильно–индукторного двигателя.

     В начале 80-х годов прошлого века в  иностранной научно-технической  информации появились материалы  о новом типе электрической машины - SRM (Switched Reluctance Motor) и электрического привода на ее основе - SRD (SR Drive). В отечественной литературе он получил акроним ВИП - вентильно-индукторный привод. С тех пор до конца столетия лавинообразно нарастало количество докладов на эту тему на различных конференциях, статей в журналах, постоянно росло число институтов и фирм, участвующих в разработке различных проектов в области SRD-технологии.

     Этот  тип двигателя (как, впрочем, и все  остальные электрические машины) был изобретен еще в XIX веке, впервые практически применен в 20-х годах прошлого века и начал широко применяться с начала 60-х в периферийный устройствах ЭВМ (приводы считывающих головок дисководов, принтеры, графопостроители) и в так называемых приборных системах, требующих относительно небольшой мощности (от долей до сотен Вт), но достаточно высокой точности позиционирования.

     Создателем SRD принято считать профессора П. Лоуренсона. Основываясь на накопленном к тому времени опыте разработки и эксплуатации шагового электропривода, он первым перешел к освоению его силовой версии. Предпосылкой к этому служили разработка и освоение массового производства мощных полупроводниковых транзисторов, способных в ключевом режиме коммутировать токи в десятки, а теперь и в сотни ампер, при напряжении в сотни вольт. Кроме того, стремительно росли возможности микропроцессорных систем управления, снимая ограничения на сложность реализуемых алгоритмов. В совокупности это привело к освоению производства статических преобразователей частоты с высокими удельными и энергетическими показателями и массовому переходу от нерегулируемого к частотно-регулируемому электроприводу на базе традиционных асинхронных (АД) и синхронных двигателей (СД).

       Вентильно–индукторный двигатель – это относительно новый тип электромеханического преобразователя энергии, который сочетает в себе свойства и электрической машины, и интегрированной системы регулируемого электропривода. Как всякий электродвигатель, он обеспечивает преобразование электрической энергии, которая поступает от питающей сети, в механическую энергию, передаваемую в нагрузку. Как система регулируемого электропривода, ВИД дает возможность осуществлять управление этим процессом в соответствии с особенностями конкретной нагрузки: регулировать частоту вращения, момент, мощность и так далее. ВИД представляет собой достаточно сложную электромехатронную систему, структурная схема которой приведена на рис. 1.

Рис. 1. Структурная  схема ВИД. 

      В ее состав входят: индукторная машина (ИМ), преобразователь частоты, система управления и датчик положения ротора (ДПР). Функциональное назначение этих элементов ВИД очевидно: преобразователь частоты обеспечивает питание фаз ИМ однополярными импульсами напряжения прямоугольной формы; ИМ осуществляет электромеханическое преобразование энергии, система управления в соответствии с заложенным в нее алгоритмом и сигналами обратной связи, поступающими от датчика положения ротора,  управляет данным процессом. По своей структуре ВИД ничем не отличается от классической системы регулируемого электропривода. Именно поэтому он и обладает всеми ее свойствами. Однако в отличие от регулируемого электропривода, например с асинхронным двигателем, ИМ в ВИД не является самодостаточной. Она принципиально неспособна работать без преобразователя частоты и системы управления. Преобразователь частоты и система управления являются неотъемлемыми частями ИМ, необходимыми для осуществления электромеханического преобразования энергии. Это дает право утверждать, что совокупность структурных элементов, представленных на рис. 1, является не только системой регулируемого электропривода, но и электромеханическим преобразователем энергии. 
 

3. Особенности ВИД.

     Общие особенности

     Во-первых, это предельно простая, технологичная, дешевая и надежная конструкция  собственно двигателя. В нем отсутствуют существенно усложняющие технологию производства постоянные магниты, цена которых иногда составляет до половины цены всего электропривода. Отсутствует операция заливки ротора, неизбежная при производстве асинхронных двигателей. Обмотки (катушки) статора хорошо приспособлены к машинному производству, проста сборка и, что важно при массовых применениях, разборка для ремонта или утилизации. Пропитка осуществляется только собственно катушек, а не статора в целом, как у других типов машин, что также снижает долю технологических затрат.

     Во-вторых, поскольку сила притяжения ферромагнитного  якоря в электромагните не зависит  от направления тока в катушке, фазы ВИМ питаются однополярными импульсами тока, что позволяет выбрать более  надежную конфигурацию силовой схемы в сравнении с преобразователем частоты для асинхронного электропривода. Применение схемы несимметричного моста устраняет принципиальную возможность возникновения сквозных коротких замыканий в плече инвертора, не требует введения так называемого мертвого времени и компенсации его влияния на форму выходного напряжения, характерного для типовой трехфазной мостовой схемы инвертора, формирующего синусоидальные напряжения и токи за счет высокочастотной широтно-импульсной модуляции (ШИМ) интервалов работы силовых ключей. Питание фаз ВИМ прямоугольными импульсами напряжения устраняет необходимость в ШИМ, что уменьшает динамические потери в силовых транзисторах, улучшает условия их охлаждения, увеличивает КПД статического преобразователя.

     В-третьих, по мнению ряда авторов, основанном как  на теоретических расчетах, так и  на сравнении конкретных образцов двигателей, ВИП по основным массогабаритным  и энергетическим показателям не уступает и даже превосходит частотно-регулируемый асинхронный привод. Это утверждение у скептиков вызывает наибольшее недоверие, поскольку их доводы основываются на известном факте, что синхронные реактивные двигатели традиционной конструкции имеют низкие энергетические и удельные показатели. Однако и сторонники ВИП в основном приводят только результаты сравнения, но не дают детального анализа причин получаемых преимуществ.

     Большое разнообразие структур магнитной системы  ВИМ (различные отношения ZS/ZR - базовые  варианты 6/4, 8/6, 10/8 а также их мультипликация 12/8, 16/12 и др.,), возможность варьирования в достаточно широких пределах соотношений главных размеров машины, размеров и формы зубцов, различные способы коммутации фаз делают этот привод хорошо применимым как в низко- (сотни об/мин), так и высокооборотных (десятки тысяч об/мин) версиях. Благоприятные функциональные особенности и регулировочные свойства ВИП - большие моменты при низких скоростях, гибкое управление скоростью, простая реализация тормозных режимов вплоть до нулевой скорости и т. п. - делают этот привод весьма привлекательным для широкого класса применений.

     Наконец, ВИП имеет уникальную устойчивость к отказам отдельных элементов. Ни одна из традиционных электрических  машин не может работать (по крайней  мере, долго) с оборванной или закороченной фазой, поскольку в них существуют сильные магнитные связи между фазами статора, а отклонения от кругового вращающегося магнитного поля вызывают резкую асимметрию и возрастание токов в работающих фазах. Отсутствие магнитной связи между фазами ВИП позволяет работать каждой фазе независимо от других. Отключение одной и даже нескольких фаз приводит только к пропорциональному снижению выходной мощности и возрастанию пульсаций момента, но сохраняет привод в рабочем состоянии. Потеря мощности частично может быть компенсирована за счет увеличения нагрузки на оставшиеся фазы, если имеется надлежащий запас по допустимым токам фаз и силовых ключей. Выход из строя одного из силовых транзисторов в плече типового инвертора вызывает «сквозное» короткое замыкание источника питания, защитой от которого может быть только отключение привода. Поскольку в ВИП используется несимметричная мостовая схема, в плечах которой включены транзистор и диод, при отказе любого из них токовая защита по току источника может заблокировать работу неисправной фазы через отключение оставшегося работоспособным ключа, а ВИП будет продолжать работать.

     Сходство  и отличие между ВД и синхронными  двигателями.

      Сходство.

      1. Пропорциональность между частотой вращения ротора ВД и частотой вращения магнитного поля статора.

      2. В обоих типах двигателей могут использоваться синхронные машины с возбуждением от постоянных магнитов или индукторные машины с ОВ (называются при этом не синхронные двигатели, а вентильные двигатели на базе синхронной машины).

      Отличие.

      1. У синхронного двигателя частота коммутации ключей задается исходя из желаемой частоты вращения.

      2. У синхронного двигателя частота вращения ротора n определяется частотой питающего напряжения f1 (n=60f1/p), а у вентильного двигателя, напротив, частота вращения поля статора определяется частотой вращения ротора (f1=pn/60), которая, в свою очередь, зависит:

      - от напряжения питания и других величин, определяющих положение механической характеристики;

      - от момента сопротивления.

      Сходство  и отличие между ВИД и коллекторными двигателями постоянного тока (КДПТ).

      Сходство.

      Оба двигателя имеют близкие по виду характеристики.

      Отличия.

      1. Функции отсутствующего механического коллектора в ВД выполняет полупроводниковый коммутатор (инвертор), а функцию щеток – датчик положения ротора.

      2. Рабочая обмотка у КДПТ находится на роторе, а у ВД на статоре.

      3. Число фаз у ВД мало - обычно равно трем, реже четырем, шести или большему числу. Число секций у КДПТ намного больше.

      Если  бы ВД имел столько же фаз, чувствительных элементов ДПР и стоек транзисторов, сколько КДПТ имеет коллекторных пластин, то по своим свойствам и характеристикам они ничем бы не отличались друг от друга. Однако увеличение числа элементов сильно усложняет конструкцию машины. Поэтому электромагнитный момент ВД имеет пульсации.

4. Области применение  ВИД. 

       Наиболее  целесообразно использовать ВИД  в качестве электропривода механизмов, в которых по условиям работы требуется  осуществление регулирования в  широком диапазоне частоты вращения. Примером здесь могут быть электроприводы станков с числовым программным управлением и промышленных роботов. Эффективность использования ВИД существенно повышается, если необходимость регулирования частоты вращения сочетается с тяжелыми условиями работы, как это имеет место быть в электроприводах для металлургии, горнодобывающей промышленности и подвижного состава электрического транспорта. В промышленности есть большой класс устройств и механизмов, использующих нерегулируемый электропривод, где энергетическая эффективность существенно возрастает при использовании регулируемого электропривода. К таким устройствам, прежде всего, относятся компрессоры, насосы и вентиляторы. Использование здесь ВИД является весьма перспективным. Не менее перспективно применение ВИД в бытовой технике: стиральных машинах, пылесосах, кухонных комбайнах и электроинструментах. ВИД представляет собой относительно новый тип электромеханического преобразователя энергии. Поэтому его продвижение на рынке происходит достаточно медленно. Однако уже сейчас многие электротехнические фирмы мира либо рассматривают возможность серийного выпуска ВИД либо уже производят его.

     Фирма Switched Reluctance Drives Ltd. (SRDL, Harrogate, Великобритания; с 1994 г. - подразделение компании Emerson Electric) является пионером в практическом использовании технологии ВИП. По ее лицензиям ряд производителей выпускают продукцию, демонстрирующую универсальность и эксплуатационную гибкость концепции ВИП.

     В 2000 г. биомедицинская компания Beckman Instruments Inc. применила ВИП по лицензии SRDL в своих лабораторных центрифугах Avanti серий J & JE на скорость до 30 000 об/мин. Привод SR Drive® развивает вдвое больший по сравнению со стандартным приводом момент, что вдвое сокращает времена разгона и торможения, увеличивая тем самым производительность установки (высокопроизводительная центрифуга может сепарировать объем в 6 литров за меньшее время, чем обычная центрифуга успевает обработать 3 литра). 

     По  лицензии компании SRDL английская фирма Allenwest выпускает общепромышленные электроприводы 7,5-22кВт, а Jeffrey Diamond - электроприводы 35-300 кВт для шахт и других отраслей  с тяжелыми условиями работы.

     В 1998 г. фирмой  British Jeffrey Diamond на шахте Maltby Colliery для регулируемого ленточного конвейера длиной 2,3 км установлены.  Их основное достоинство - способность обеспечить полностью регулируемый и контролируемый темп ускорения. Это приводит к очень плавному пуску, снижающему растяжение и износ лент. Система имеет три различных режима транспортировки с ограничением момента в каждом из них. Впервые ВИП типа Diamond Drive мощностью 35 кВт был установлен под землей в 1992 г. на угольной шахте Kellingley Colliery также для регулируемого привода ленточного конвейера, заменив гидравлический мотор. В настоящее время в действии находятся такие системы мощностью до 300 кВт. Diamond Drive мощностью 180 кВт используется также в металлургии на установках продольной резки полосы.

     Emerson Electric совместно с фирмой Maytag разработана стиральная машина Neptune. Применение ВИП с управляющим устройством обеспечивает значительную экономию воды и энергии, гибкость функционирования и исключительную надежность. Повышенная до 800 об/мин скорость отжима обеспечивает удаление воды на 30% больше, чем в стандартной машине, что на 25... 30% сокращает время отжима. Однако такие скорости могут вызвать повышенные вибрации, поэтому в конструкции предусмотрены специальные средства для распределения белья и демпфирования колебаний. В дополнение к этому используется коррекция заданной скорости по сигналу акселерометра.

     Воздушные компрессоры являются одним из первых промышленных применений ВИП. CompAir Ltd. и Broomwade совместно производят винтовые компрессоры в диапазоне мощностей 1...300 кВт. В винтовых воздушных компрессорах с регулируемой скоростью L45SR,  L75SR,  L120SR применены ВИП, произведенные по лицензии SRDL. Они позволяют точно согласовать потребляемую мощность с потреблением сжатого воздуха. Использована двухфазная машина с четырьмя катушками на статоре.

     Двигатели Infin-A-Tek фирмы Ametek Lamb  - крупнейшего производителя мотор-вентиляторов для систем уборки помещений - нашли промышленное применение в пневматических системах, транспортирующих пластмассовые окатыши от склада до формовочных машин в компании Conair. Двигатели Infin-A-Tek заменяют серии универсальных коллекторных двигателей. Главная мотивация этого - более длительный срок службы и отсутствие эмиссии угольной пыли. Кроме того, ВИП имеет приблизительно ту же стоимость и выполнен в пределах той же конфигурации пространства, что и существующее изделие. Привод имеет двухфазную конструкцию с двумя транзисторами IGBT на каждую фазу.

     Работая совместно с бельгийской компанией Green Propulsion, которая специализируется в разработке прототипов более чистых транспортных средств, SR Drives создала два двигателя-генератора для трансмиссии гибридного типа, позволяющей снизить выделения углерода в транспортных средствах типа автобусов и мусоросборщиков. В «параллельно-последовательной» гибридной схеме двигатель-генераторы мощностью 50 и 160 кВт работают совместно с дизельным двигателем объемом 2,5 литра. Эта комбинация питается от легких литиево-полимерных батарей с малыми потерями и позволяет транспортному средству плавно переключаться между чисто электрическим режимом работы и гибридным режимом, что предполагает максимальную эффективность. Она устраняет также потребность в основной коробке передач. SRD-технология была выбрана из-за высокого КПД в широком диапазоне действия и исключительно широкого диапазона скоростей, в котором можно получить номинальную мощность, что особенно необходимо в системе без коробки передач. Кроме того, отсутствие магнитов в реактивном двигателе-генераторе устраняет возникновение неконтролируемого генераторного режима. При испытаниях гибридная система Green Propulsion достигла снижения эмиссии СО2 более чем на 40% и экономии топлива более чем на 30% в сравнении с обычным дизельным транспортным средством. Эта экономия происходит частично из-за увеличенной топливной экономичности гибридной трансмиссии и частично из-за способности транспортного средства брать энергию от обычного электрического источника во время зарядного цикла.

     Фирма LeTourneau, изготовитель полной гаммы колесных погрузчиков для угля, железной руды, меди и руды драгоценных металлов, использовала SR-технологии в новом  колесном погрузчике L-1350. L-1350 имеет высоту 6 м и длину более 16 м, весит около 180 т, а его ковш объемом 26 м3 вмещает до 38 т породы. Погрузчик приводится в движение четырьмя тяговыми двигателями SR Drive® типа B40 (по одному в каждом колесе через планетарный редуктор с передаточным отношением 141:1), питаемыми независимо от дизель-генератора. Каждый двигатель B40 имеет номинальную мощность 300 кВт, хотя по размерам сопоставим с традиционным двигателем 150 кВт. Все четыре двигателя могут работать в генераторном режиме, осуществляя электрическое торможение. По сравнению с обычным механическим приводом система улучшает тягу, минимизирует скольжение колес и значительно снижает расход топлива. Достоинства тягового ВИП LeTourneau были показаны во время более чем трехгодичных испытаний. Фактически постоянный момент при всех рабочих скоростях в сочетании с более широким, чем у двигателя постоянного тока, диапазоном скоростей дает более быструю реакцию на команды оператора. Интервал регламентного обслуживания увеличен с 500 до 20 000...30 000 часов, обслуживание состоит в замене двух подшипниковых опор.

     Генератор MorElectric фирмы Caterpillar® мощностью 7,3 кВт  разработан как прямая замена сегодняшних 12- или 24-вольтовых автомобильных  генераторов переменного тока. Имеет  КПД 79...83% против 40...60% у обычных автомобильных генераторов. Это приводит к более низкому расходу топлива и снижает паразитные нагрузки на двигатель. Генератор предназначен для увеличения энерговооруженности вспомогательных электрифицированных систем автомобиля. При примерно одинаковых габаритах новый генератор имеет в 3 раза большую мощность (7,3 кВт против 2,3 кВт) и 2-кратное увеличение срока службы. Используется водяное охлаждение через общий охладитель машины. Масса 22 кг (против 12 кг у стандартного генератора).

     В 1998 фирма Dyson начала продавать пылесос DC05 - изделие европейского типа - в  Японии. Он был маленьким, но недостаточно маленьким для японского рынка. В результате DC05 имел ограниченный успех. Японский рынок - огромный, поэтому  фирма хотела создать изделие, которое работало бы там и работало хорошо. Была поставлена задача разработать новое изделие специально для Японии и изготовить его за год. Двигатель Dyson Digital является ВИМ с частотой вращения 100 000 об/мин, что в пять раз больше, чем у двигателя болида «Формулы 1» (19 000 об/мин). Типичные двигатели пылесосов работают в диапазоне скоростей 30 000 и 40 000 об/мин. Двигатель имеет срок службы больше 1000 часов - важный факт с учетом того, что большинство двигателей пылесосов обычно живут 600 часов, изнашиваясь намного раньше остальных частей изделия. При массе 1000 г по сравнению с 1300 г для стандартного двигателя, Dyson Digital имеет хорошую удельную мощность на единицу массы. Вес ротора уменьшился на 50%, при этом масса этого вращающегося узла меньше 100 г. Встроенный контроллер обеспечивает плавный пуск, разгоняя двигатель до полной скорости за 1,5 с, что снижает пусковой ток и предотвращает перегорание предохранителей.

     Высокоэффективный электрический инструмент на основе ВИП разработан инженерами Elektrotechnisches Institut университета в Карлсруе в сотрудничестве с компанией WEKA Electric Tools. Рассматриваемый  инструмент - переносной сверлильный  станок, который используется в строительной промышленности для сверления отверстий диаметром до 350 мм в стенах и потолках. Новые свойства: прибор чрезвычайно мощный - он имеет мощность 3700 Вт. Из них 73%, а именно 2700 Вт используются для процесса сверления. Обычные сверлильные станки достигают мощности максимум 3000 Вт, из которых около 2100 Вт может использоваться для процесса сверления.

     Приведенные примеры свидетельствуют о чрезвычайно  широкой возможной сфере применений технологии ВИП, который еще не вышел  на массовый рынок, но находится очень близко к этой стадии.  За последние десять лет доля применения ВИД в регулируемом электроприводе возросла в восемь раз и достигла 8%. По всей видимости, эта цифра будет расти. 
 
 
 
 

5. Достоинства и  недостатки ВИД.

      Достоинства ВД

      ВД  обладают основными достоинствами  КДПТ и АД и не имеют их недостатков. Часть достоинств ВД зависит от типа электрической машины, применяемой  в ВД. Достоинства ВД на базе синхронных машин с возбуждением от высококоэрцитивных постоянных магнитов Nd-Fe-B.

      1. Бесконтактность и отсутствие узлов, требующих обслуживания (нет щеточно-коллекторного узла и контактных колец). Это достоинство присуще также АД с короткозамкнутым ротором и отсутствует у КДПТ и АД с фазным ротором.

      1.1. Существенно повышается ресурс и надежность электропривода. Наработка на отказ составляет 10000 ч и более.

      1.2. Упрощается эксплуатация двигателя. У КДПТ изнашиваемость щеток при эксплуатации требует проверки их состояния и замены через определенное время.

      1.3. Появляется возможность использования ВД во взрывоопасной и агрессивной среде. Также отсутствуют все те недостатки, о которых было сказано в разделе КДПТ.

      2. Вентильная коммутация тока в обмотках допускает значительное напряжение между выводами — до нескольких тысяч вольт. Обычный механический коллектор удовлетворительно работает при напряжении между коллекторными пластинами не более 30—32 В.

      3. Широкие возможности по регулированию выходных показателей электропривода при относительной простоте реализации системы управления. Простота реализации различных видов механических характеристик, требуемых исполнительными механизмами.

      3.1. Обеспечивается широкий диапазон регулирования частоты вращения.

      3.2. Имеется возможность оптимизации режимов работы при изменении скорости и нагрузки. Это также способствует повышению ресурса электродвигателя и всего агрегата.

      4. Большая перегрузочная способность по моменту (кратковременно кратность максимального момента равна 5 и более).

      5. Высокие энергетические показатели (КПД и соsφ). У АД максимальный КПД составляет не более 86%.

      Высокий КПД обусловлен тем, что основные электрические и магнитные потери в роторе ВД с возбуждением от постоянных магнитов отсутствуют. Также мал  ток холостого хода. Высокий соsφ обеспечивается рациональным выбором угла включения фазы. А это может быть достигнуто путем соответствующей настройки датчика положения ротора или при векторном управлении.

      5.1. КПД вентильного двигателя мало меняется при изменении нагрузки и при колебаниях напряжения питающей сети. У АД КПД более существенно зависит от изменения нагрузки и напряжения питания (момент пропорционален напряжению в квадрате).

      5.2. Более низкий перегрев ВД по сравнению с АД при одинаковой мощности и одинаковых размерах. Перегрев в этом случае зависит от потерь, величина которых тем меньше, чем выше КПД и соsφ. Это увеличивает ресурс изоляционных материалов, а значит и срок службы электропривода в целом. Это позволяет электроприводу работать в нестандартных режимах с возможными перегрузками.

      5.3. Меньшие масса и габаритные размеры.

      Более высокий КПД и соsφ, то есть меньшие  потери, позволяют для фиксированной  мощности спроектировать двигатель  меньших размеров по сравнению с  АД. Это обеспечивается возможностью реализации более высоких значений линейной нагрузки и тех же значений индукций в воздушном зазоре (порядка 0,6-0,8 Тл) (при использовании высококоэрцитивных магнитов).

      6. Высокое быстродействие; точность позиционирования. Обусловлено малой массой, а значит малым моментом инерции ротора и большим пусковым моментом.

      7. Минимальное значение токов холостого хода. Отсутствует у АД, у которых он расходуется на проведение магнитного потока. Позволяет достаточно точно измерять нагрузку на привод (пропорциональную току) и оптимизировать режим работы.

      8. Линейность характеристик. Присуще КДПТ и отсутствует у АД.

      Недостатки  ВД

      1. В отличие от коллекторного ДПТ вентильный двигатель имеет мало секций в обмотке якоря, что приводит к наличию пульсаций в картине электромагнитного момента.

      Способы снижения пульсаций электромагнитного  момента:

      - использование многофазных ВД;

      - подбор формы фазных токов;

      - выбор рациональной геометрии  зубцовой зоны;

      - введение скоса пазов статора  или дискретного скоса на роторе.

      2. Наличие позиционной обратной связи и необходимость наличия специального датчика положения ротора. До недавнего времени этот недостаток препятствовал широкому распространению вентильных электроприводов в оборудовании, где электродвигатель и станция управления им находятся на значительном расстоянии или в оборудовании, которое подвергается значительным механическим воздействиям вибрационного и ударного характера. В настоящее время эта проблема решается при бездатчиковом способе управления вентильными электроприводами, когда информацию о положении ротора получают из сигнала по напряжению в фазных обмотках.