常用的五種調(diào)速電機(jī)

前不久，一位經(jīng)驗豐富的資深業(yè)務(wù)員，小D，就電機(jī)調(diào)速問題咨詢了女士。他說很多老客戶想?yún)⑴c環(huán)保項目，讓他推薦幾個節(jié)能比較大的調(diào)速電機(jī)，但是他說對老客戶不太清楚。電機(jī)調(diào)速雖然是個老話題，但是專業(yè)人士一時半會兒很難理解，有必要梳理一下。

從輸出特性來看，電機(jī)調(diào)速可以分為兩類：無級調(diào)速和有級調(diào)速.說到具體的調(diào)速方法，有很多種。女士參考這里列出的一些常見的有代表性的調(diào)速電機(jī)，分析調(diào)速機(jī)理和應(yīng)用特點，勾勒調(diào)速電機(jī)的譜系圖，與大家分享。

電磁調(diào)速電機(jī)

它由單速或多速鼠籠式異步電動機(jī)和電磁轉(zhuǎn)差離合器,組成，后者也常被稱為滑差電機(jī),是恒轉(zhuǎn)矩交流無級變速電動機(jī)的一種。

電磁調(diào)速或轉(zhuǎn)差電機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速范圍寬、調(diào)速平穩(wěn)、起動轉(zhuǎn)矩大、控制功率小。控制器和測速發(fā)電機(jī)等測速和反饋部件組成自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，具有調(diào)速簡單可靠、機(jī)械硬度高等一系列優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于印刷機(jī)和訂書機(jī)、無線裝訂、高頻干燥聯(lián)動機(jī)和鏈條鍋爐的爐排控制。

在電磁調(diào)速的的核心是電磁滑差離合器中，極性相對固定、N極和S極交替分布的爪極在異步電機(jī)的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，固體電樞的磁力線被切割而感應(yīng)出渦流，在爪極磁場的作用下旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動輸出軸輸出機(jī)械動力。通過調(diào)節(jié)爪極勵磁電流，可以調(diào)節(jié)渦流磁場與爪極磁場的耦合程度或速度差，從而實現(xiàn)調(diào)速。如果固體電樞的轉(zhuǎn)速與爪極磁場的轉(zhuǎn)速同步，就不可能感應(yīng)出渦流，固體電樞就失去了旋轉(zhuǎn)的原動力——電磁力，所以也叫電磁轉(zhuǎn)差調(diào)速電機(jī)。不難想象，這種電機(jī)是一種組合結(jié)構(gòu)，主要由拖動電機(jī)、電磁滑差離合器和測速發(fā)電機(jī)組成。測速發(fā)電機(jī)將轉(zhuǎn)速信號反饋給控制器，與控制器設(shè)定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較，并發(fā)出指令增加或減少固體電樞的轉(zhuǎn)速。

典型的電磁轉(zhuǎn)差原理電機(jī)是YCT系列電磁調(diào)速三相異步電機(jī)，廣泛應(yīng)用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,的調(diào)速和張力控制，更適用于風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載。對于起動轉(zhuǎn)矩大、慣性大的負(fù)載，具有緩沖起動功能，并具有防止過載.保護(hù)功能

優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單，控制裝置容量小，價值低。運行可靠，維護(hù)方便。無諧波干擾。

缺點:速度損失很大。由于電磁滑差離合器本身滑差大，輸出軸的最大轉(zhuǎn)速只有電機(jī)同步傳動的80% ~ 90%；在調(diào)速過程中，所有的差功率都轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致效率低，發(fā)熱問題嚴(yán)重。

變頻調(diào)速電機(jī)

變頻電機(jī)是變頻器驅(qū)動.電機(jī)的總稱。變頻電機(jī)簡稱變頻電機(jī)，是變頻器驅(qū)動電機(jī)的總稱。事實上，為變頻器設(shè)計的電機(jī)是一種特殊的變頻電機(jī)，可以實現(xiàn)變頻器驅(qū)動不同的轉(zhuǎn)速和扭矩，以適應(yīng)負(fù)載需求的變化。變頻電機(jī)是在傳統(tǒng)鼠籠式電機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它將傳統(tǒng)的電機(jī)風(fēng)扇變成了獨立的風(fēng)扇，提高了電機(jī)繞組的絕緣性能。在要求不高的場合如小功率和頻率在額定工作頻率工

變頻調(diào)速是通過改變異步電動機(jī)定子端輸人電源的頻率，且使之連續(xù)可調(diào)來改變它的同步轉(zhuǎn)速。Ms.參公司那位資深業(yè)務(wù)員的老客戶想介入環(huán)保項目，變頻電機(jī)應(yīng)是最佳選項，技術(shù)成熟、綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)高。

優(yōu)點：無附加轉(zhuǎn)差損耗，效率高、調(diào)速范圍寬；對于低負(fù)載運行時間較多，或起停運行較頻繁的場合，可以達(dá)到節(jié)電和保護(hù)電機(jī)的目的。

缺點：技術(shù)較復(fù)雜，價格較高。

變極多速電機(jī)

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

變極調(diào)速是通過改變電動機(jī)定子繞組的接線方式來改變電動機(jī)的磁極對數(shù)，從而可以有級地改變同步轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)電動機(jī)轉(zhuǎn)速有級調(diào)速。這種調(diào)速電動機(jī)目前有定型系列產(chǎn)品可供選用，比如單繞組多速電動機(jī)．

優(yōu)點：無附加滑差損耗，效率高；控制電路簡單，易維修，價格低；與電磁轉(zhuǎn)差離合器配合可得到效率較高的平滑調(diào)速。

缺點：有級調(diào)速，不能實現(xiàn)無級平滑的調(diào)速。且由于受到電機(jī)結(jié)構(gòu)和制造工藝的限制，通常只能實現(xiàn)2～3種極對數(shù)的有級調(diào)速，調(diào)速范圍相當(dāng)有限。

工業(yè)上有許多場合是需要調(diào)速的，如行車、風(fēng)機(jī)、傳送帶、機(jī)床等，采用換極調(diào)速具有實現(xiàn)成本低、功耗小、輸出力矩剛性好的特點，在變頻調(diào)速器已經(jīng)普及的現(xiàn)在，雙速電機(jī)仍有一定的應(yīng)用空間。

直流電機(jī)調(diào)節(jié)電樞電壓和調(diào)勵磁調(diào)速

直流電機(jī)是調(diào)速性能最優(yōu)秀的無級的調(diào)速電機(jī)，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：調(diào)速性能非常優(yōu)秀，調(diào)速手段多樣化、運行效率高。

缺點：不能應(yīng)用于高速運行，須配置碳刷和換向器。

永磁同步電機(jī)和永磁無刷電機(jī)

永磁同步電機(jī)和永磁無刷電機(jī)均是通過PWM變頻調(diào)速裝置實現(xiàn)無級調(diào)速，最高轉(zhuǎn)速理論上沒有任何限制，效率高、功率因素可控制在左右。航空航天、船舶、醫(yī)療、新能源汽車等行業(yè)廣泛使用永磁電機(jī)，一方面因不需要電勵磁，無勵磁損耗和相應(yīng)的發(fā)熱因素；另一反面可以實現(xiàn)無級調(diào)速且調(diào)速范圍幾乎無任何限制。

優(yōu)點：無級調(diào)速，理論上調(diào)速范圍無任何限制。

缺點：磁鋼價格昂貴且存在失磁問題。

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