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1、電磁調速電機

 

由單速或多速鼠籠型異步電動(dòng)機和電磁轉差離合器組成，也常被稱(chēng)為滑差電機，是一種恒轉矩交流無(wú)級變速電動(dòng)機。

 

電磁調速或滑差電機具有調速范圍廣、速度調節平滑、起動(dòng)轉矩大、控制功率小的優(yōu)良調速特性，控制器與測速發(fā)電機等速度測試及反饋元件組成自動(dòng)調節系統，具有調速操控簡(jiǎn)便可靠、機械特性硬度高等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此在印刷機及訂書(shū)機、無(wú)線(xiàn)裝訂、高頻烘干聯(lián)動(dòng)機、鏈條鍋爐爐排控制中都得到廣泛應用。

 

電磁調速的核心是電磁轉差離合器，極性相對固定、N極和S極交替分布的爪極在異步電機的拖動(dòng)下旋轉，實(shí)心電樞切割磁力線(xiàn)感應出渦流電流，在爪極磁場(chǎng)的作用下旋轉，帶動(dòng)輸出軸輸出機械功率。調節爪極勵磁電流大小，就可以調節渦流磁場(chǎng)與爪極磁場(chǎng)耦合度或者說(shuō)速度差，從而來(lái)實(shí)現調速。如果實(shí)心電樞與爪極磁場(chǎng)的旋轉速度同步，就不可能感應出渦流電流，實(shí)心電樞失去旋轉的原動(dòng)力—電磁力，故此又稱(chēng)之為電磁滑差調速電機。不難想象，該類(lèi)電機為組合式結構，主要由拖動(dòng)電動(dòng)機、電磁轉差離合器和測速發(fā)電機組成，測速發(fā)電機將轉速信號反饋給控制器，與控制器設定的轉速比較，發(fā)出調高或調低實(shí)心電樞轉速的指令。

 

應用電磁滑差原理調速的典型電機為YCT系列電磁調速三相異步電動(dòng)機，廣泛應用于恒轉矩負載的速度調節和張力控制的場(chǎng)合，更適合于鼓風(fēng)機和泵類(lèi)負載的場(chǎng)合。對于起動(dòng)力矩高、慣性大的負載有緩沖起動(dòng)的作用，同時(shí)有防止過(guò)載等保護作用。

 

優(yōu)點(diǎn)：結構簡(jiǎn)單，控制裝置容量小，價(jià)值便宜。運行可靠，維修容易。無(wú)諧波干擾。

 

缺點(diǎn)：速度損失大。因為電磁轉差離合器本身轉差較大，所以輸出軸的最高轉速僅為電機同步轉運的80%～90%；調速過(guò)程中轉差功率全部轉化成熱能形式的損耗，效率低、發(fā)熱問(wèn)題嚴重。

 

2、變頻調速電機

 

　　變頻調速電機，是變頻器驅動(dòng)的電動(dòng)機的統稱(chēng)。變頻調速電機簡(jiǎn)稱(chēng)變頻電機，是變頻器驅動(dòng)的電動(dòng)機的統稱(chēng)。實(shí)際上為變頻器設計的電機為變頻專(zhuān)用電機，電機可以在變頻器的驅動(dòng)下實(shí)現不同的轉速與扭矩，以適應負載的需求變化。變頻電動(dòng)機由傳統的鼠籠式電動(dòng)機發(fā)展而來(lái)，把傳統的電機風(fēng)機改為獨立出來(lái)的風(fēng)機，并且提高了電機繞組的絕緣性能。在要求不高的場(chǎng)合如小功率和頻率在額定工作頻率工作情況下，可以用普通鼠籠電動(dòng)機代替。

 

變頻調速是通過(guò)改變異步電動(dòng)機定子端輸人電源的頻率，且使之連續可調來(lái)改變它的同步轉速。Ms.參公司那位資深業(yè)務(wù)員的老客戶(hù)想介入環(huán)保項目，變頻電機應是最佳選項，技術(shù)成熟、綜合經(jīng)濟指標高。

 

優(yōu)點(diǎn)：無(wú)附加轉差損耗，效率高、調速范圍寬；對于低負載運行時(shí)間較多，或起停運行較頻繁的場(chǎng)合，可以達到節電和保護電機的目的。

 

缺點(diǎn)：技術(shù)較復雜，價(jià)格較高。

 

3、變極多速電機

 

在某些特殊拖動(dòng)電路中，需要采用雙速電動(dòng)機；有時(shí)甚至需要采用三速或四速的電動(dòng)機。這些多速電動(dòng)機的原理以及控制方法基本是相同的。主要用于要求隨負載的性質(zhì)逐級調速的各種傳動(dòng)機械如機床、礦山、冶金、紡織、印染、化工等行業(yè)。同一臺電機實(shí)現多速的要求，靠相同繞組的不同接法以及同一臺電機多套繞組的方式解決。

 

變極調速是通過(guò)改變電動(dòng)機定子繞組的接線(xiàn)方式來(lái)改變電動(dòng)機的磁極對數，從而可以有級地改變同步轉速，實(shí)現電動(dòng)機轉速有級調速。這種調速電動(dòng)機目前有定型系列產(chǎn)品可供選用，比如單繞組多速電動(dòng)機．

 

優(yōu)點(diǎn)：無(wú)附加滑差損耗，效率高；控制電路簡(jiǎn)單，易維修，價(jià)格低；與電磁轉差離合器配合可得到效率較高的平滑調速。

 

缺點(diǎn)：有級調速，不能實(shí)現無(wú)級平滑的調速。且由于受到電機結構和制造工藝的限制，通常只能實(shí)現2～3種極對數的有級調速，調速范圍相當有限。

 

工業(yè)上有許多場(chǎng)合是需要調速的，如行車(chē)、風(fēng)機、傳送帶、機床等，采用換極調速具有實(shí)現成本低、功耗小、輸出力矩剛性好的特點(diǎn)，在變頻調速器已經(jīng)普及的現在，雙速電機仍有一定的應用空間。

 

4、直流電機調節電樞電壓和調勵磁調速

 

直流電機是調速性能最優(yōu)秀的無(wú)級的調速電機，但由于換項器的存在極大限制了它的運行速度最高極值。

 

優(yōu)點(diǎn)：調速性能非常優(yōu)秀，調速手段多樣化、運行效率高。

 

缺點(diǎn)：不能應用于高速運行，須配置碳刷和換向器。

 

5、永磁同步電機和永磁無(wú)刷電機

 

永磁同步電機和永磁無(wú)刷電機均是通過(guò)PWM變頻調速裝置實(shí)現無(wú)級調速，最高轉速理論上沒(méi)有任何限制，效率高、功率因素可控制在左右。航空航天、船舶、醫療、新能源汽車(chē)等行業(yè)廣泛使用永磁電機，一方面因不需要電勵磁，無(wú)勵磁損耗和相應的發(fā)熱因素；另一反面可以實(shí)現無(wú)級調速且調速范圍幾乎無(wú)任何限制。

 

優(yōu)點(diǎn)：無(wú)級調速，理論上調速范圍無(wú)任何限制。

 

缺點(diǎn)：磁鋼價(jià)格昂貴且存在失磁問(wèn)題。

 

文章轉載自：電機技術(shù)內參