三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的課程設(shè)計(jì)

1、課 程 報(bào) 告 課程名稱：三相異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速的實(shí)現(xiàn) 學(xué)生姓名： 劉佐威 王一哲 王宇洋 趙馨雨 專業(yè)班級(jí)： 12級(jí)電氣一班 2016 年 1月 4日摘要變頻調(diào)速是一種典型的交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法,交流電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速,而且可以根據(jù)負(fù)載的不同,通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)電壓和頻率的關(guān)系,使電機(jī)始終在高效率區(qū)運(yùn)行,并且保證良好的動(dòng)態(tài)性能,因而被廣泛使用。目前,世界上有60%左右的發(fā)電量是通過(guò)電動(dòng)機(jī)消耗的。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)各類(lèi)電動(dòng)機(jī)的裝機(jī)容量已超過(guò)4億kW,其中異步電動(dòng)機(jī)約占90%,拖動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵及壓縮機(jī)類(lèi)機(jī)械的電動(dòng)機(jī)約1.3億kW。在目前4億kW的電動(dòng)機(jī)負(fù)載中,約有50%的負(fù)載是變動(dòng)的,其

2、中的30%可以使用電動(dòng)機(jī)調(diào)速。雖然,有專門(mén)為變頻調(diào)速系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的變頻調(diào)速電機(jī),但是由于變頻調(diào)速電機(jī)價(jià)格較貴,所以在大多數(shù)有調(diào)速要求的系統(tǒng)中都是變頻器和普通交流異步電機(jī)組成的調(diào)速系統(tǒng)4。但是,在實(shí)際生產(chǎn)中,還只是憑借經(jīng)驗(yàn)確定交流異步電機(jī)運(yùn)行的頻率范圍,而對(duì)普通交流異步電機(jī)在頻率改變時(shí),電機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)的大小和變化情況還沒(méi)有定量研究。在本文中,我們以Y100L1-4普通三相交流異步電機(jī)和松下VF-8X變頻器組成的變頻調(diào)速系統(tǒng)為測(cè)試對(duì)象,測(cè)試普通交流異步電機(jī)在頻率改變時(shí)的各項(xiàng)性能指標(biāo),以這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù),進(jìn)而分析確定普通交流異步電機(jī)變頻調(diào)速的最佳調(diào)速范圍。在測(cè)試中所有的實(shí)驗(yàn)均按照國(guó)標(biāo)中三相異步電

3、機(jī)型式實(shí)驗(yàn)的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。課程目的籠式三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、重量輕、價(jià)格便宜，得到了廣泛的應(yīng)用，其主要缺點(diǎn)是調(diào)速困難。正由于此，通過(guò)此課程設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制與應(yīng)用。課程意義這次課程設(shè)計(jì)可以使我們?cè)趯W(xué)校學(xué)的理論知識(shí)用到實(shí)踐中，使我們?cè)趯W(xué)習(xí)中起到主導(dǎo)地位，是我們?cè)趯?shí)踐中掌握相關(guān)知識(shí)，能夠培養(yǎng)我們的職業(yè)技能，課程設(shè)計(jì)是以任務(wù)引領(lǐng)，以工作過(guò)程為導(dǎo)向，以活動(dòng)為載體，給我們提供了一個(gè)真實(shí)的過(guò)程，通過(guò)設(shè)計(jì)和運(yùn)行，反復(fù)調(diào)試、訓(xùn)練、便于我們掌握規(guī)范系統(tǒng)的電機(jī)方面的知識(shí)，同時(shí)也提高了我們的動(dòng)手能力。課程內(nèi)容 在這次課程設(shè)計(jì)中，我們的主要工作在于1. 電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理2. 變頻器

4、的結(jié)構(gòu)與原理3. 變頻器的調(diào)速方法及工作過(guò)程 8 / 11第二章 相關(guān)技術(shù)與理論1.1電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)（如圖）1.1.1定子部分1、定子鐵心作用：電機(jī)磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。交流電機(jī)定子結(jié)構(gòu)定子鐵芯:是電機(jī)磁路的一部分，定子鐵芯內(nèi)圓上均勻開(kāi)有槽，安放定子繞組。機(jī)座:是用作固定與支撐定子鐵芯。定子繞組:是電機(jī)電路部分，它由三個(gè)在空間相差120°電角度、結(jié)構(gòu)相同的繞組連接而成，按一定規(guī)律嵌放在定子槽中。繞組分類(lèi)：?jiǎn)螌永@組和雙層繞組。繞組應(yīng)用：?jiǎn)螌永@組一般用在10kW以下的電機(jī)，雙層短距繞組用在較大容量的電機(jī)中。2、定子繞組作用：是電動(dòng)機(jī)的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

5、。構(gòu)造：由三個(gè)在空間互隔120°電角度、隊(duì)稱排列的結(jié)構(gòu)完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個(gè)線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。定子繞組的主要絕緣項(xiàng)目有以下三種：（保證繞組的各導(dǎo)電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣）。（1）對(duì)地絕緣：定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。（2）相間絕緣：各相定子繞組間的絕緣。（3）匝間絕緣：每相定子繞組各線匝間的絕緣。1.1.2 轉(zhuǎn)子部分1、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心：作用：作為電機(jī)磁路的一部分以及在鐵心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組。構(gòu)造：所用材料與定子一樣，由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來(lái)安置轉(zhuǎn)子繞組。通常用定子鐵心沖落

6、后的硅鋼片內(nèi)圓來(lái)沖制轉(zhuǎn)子鐵心。一般小型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上，大、中型異步電動(dòng)機(jī)（轉(zhuǎn)子直徑在300400毫米以上）的轉(zhuǎn)子鐵心則借助與轉(zhuǎn)子支架壓在轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)子鐵芯： 一般用0.5mm的硅鋼片疊壓而成，它是磁路的一部分。轉(zhuǎn)子繞組： 是用作產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)、并產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩它分鼠籠式和繞線式兩種。氣隙： 中、小容量的電動(dòng)機(jī)氣隙一般在0.21.5mm范圍。轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子2、三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組 作用：切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。 構(gòu)造：分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。1）鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組由插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導(dǎo)條和兩個(gè)環(huán)行的環(huán)組成。若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，整個(gè)繞組

7、的外形像一個(gè)鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動(dòng)機(jī)采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組。2）繞線式轉(zhuǎn)子：繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，也是一個(gè)對(duì)稱的三相繞組，一般接成星形，三個(gè)出線頭接到轉(zhuǎn)軸的三個(gè)集流環(huán)上，再通過(guò)電刷與外電路聯(lián)接。1.1.3 電動(dòng)機(jī)其他附件其他部分包括端蓋、風(fēng)扇等。端蓋除了起防護(hù)作用外，在端蓋上還裝有軸承，用以支撐轉(zhuǎn)子軸。風(fēng)扇則用來(lái)通風(fēng)冷卻電動(dòng)機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子之間的空氣隙，一般僅為0.2mm1.5mm。氣隙太大，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)降低；氣隙太小，使裝配困難，運(yùn)行不可靠，高次諧波磁場(chǎng)增強(qiáng)，從而使附加損耗增加以及使啟動(dòng)性能變差 1.2電動(dòng)機(jī)的分類(lèi) 三相異步電動(dòng)一般為系列產(chǎn)品，其系列、品種、

8、規(guī)格繁多，因而分類(lèi)也較繁多。1按電動(dòng)機(jī)尺寸大小分類(lèi)大型電動(dòng)機(jī)：定子鐵心外徑D1000mm或機(jī)座中心高H630mm。中型電動(dòng)機(jī)：D=5001000mm或H=355630mm。大型電動(dòng)機(jī)：D=120500mm或H=80315mm。2 按電動(dòng)機(jī)外殼防護(hù)結(jié)構(gòu)分類(lèi)3 按電動(dòng)機(jī)冷方式分類(lèi)電動(dòng)機(jī)按冷卻方式可分為自冷式、自扇冷式、他扇冷式等。可參見(jiàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1993-93旋轉(zhuǎn)電機(jī)冷卻方式。4.按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)1.3電動(dòng)機(jī)的工作原理電動(dòng)機(jī)的工作原理是建立在電磁感應(yīng)定律、全電流定律、電路定律和電磁力定律等基礎(chǔ)上的。當(dāng)磁極沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，磁極的磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，導(dǎo)條

9、中就感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)的方向由右手定則來(lái)確定。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，假如磁極不動(dòng)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，則導(dǎo)條中同樣也能感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)來(lái)。在電動(dòng)勢(shì)的作用下，閉合的導(dǎo)條中就產(chǎn)生電流。該電流與旋轉(zhuǎn)磁極的磁場(chǎng)相互作用，而使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受到電磁力F，電磁力的方向可用左手定則確定。由電磁力進(jìn)而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。 按照電機(jī)學(xué)的基本原理，電機(jī)的轉(zhuǎn)速滿足如下的關(guān)系式: n=(1-s)60f/ P =n0×(1-s)  式中:P-電機(jī)極對(duì)數(shù);f-電機(jī)運(yùn)行頻率;s-滑差。 從式中看出，電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n0正比于電機(jī)的運(yùn)行頻率(n0=60f

10、/p)，由于滑差s一般情況下比較小(0-0.05)，電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速n約等于電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n0，所以調(diào)節(jié)了電機(jī)的供電頻率f，就能改變電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。 而改變頻率必須改變供電電壓，由交流電機(jī)成立的電磁關(guān)系式: E=4.44fw  式中:E-電機(jī)電動(dòng)勢(shì)，f-定子頻率，W-繞組系數(shù)，-氣隙主磁通。 對(duì)異步電機(jī)調(diào)速時(shí)，希望主磁通恒定，即U/F保持恒定，所以改變頻率時(shí)，供電電壓也應(yīng)跟著變化。1.4 變頻器結(jié)構(gòu)原理圖1.5變頻器結(jié)構(gòu)與工作原理介紹變頻器主要由模塊，CPU控制板，電源驅(qū)動(dòng)板組成，見(jiàn)上圖L1為進(jìn)線電抗器，一般需外接，L2為直流電抗器，大部份變頻器

11、需要外接，象施耐德，丹佛斯變頻器都內(nèi)置了直流電抗器。PM1為整流模塊，PM2為逆變模塊，一般小功率變頻器是將整流和逆變整合在一起，大功率變頻器整流和逆變都是分開(kāi)的，功率越大電流越大，因?yàn)閱我坏恼骱湍孀兊碾娏饔邢?，所以整流和逆變可以并?lián)使用。PM3是制動(dòng)晶體，15KW以下的變頻器都內(nèi)置制動(dòng)晶體，外接一個(gè)制動(dòng)電阻就能做能耗制動(dòng)。C1，C2是濾波電容，變頻器功率越大，電容的容量就越大，濾波電容的耐壓一般是450V，因?yàn)?80V級(jí)的變頻器整流濾流后的電壓是600V，所以可以將兩個(gè)耐壓為450V的濾波電容串聯(lián)使用，總的耐壓就可以達(dá)到900V。R1是啟動(dòng)電阻，它的作用是在上電的時(shí)候限制濾波電容的充電電流

12、，當(dāng)電容充電完成后接觸器K1動(dòng)作，R1被旁路。R2和R3的作用有兩個(gè)：一是作放電電阻，關(guān)機(jī)后將電容上的電盡放放掉，另一個(gè)是均壓，保持濾波電容上的電壓相等。CT是霍爾電流互感器，比如臺(tái)安變頻器的互感器型號(hào)是HY-15P，它的含義是通過(guò)互感器初級(jí)電流為0-15A時(shí)互感器的輸出電壓是0-4V?；ジ衅饕灿休敵鲭娏餍偷?。大部份變頻器都是用的霍爾電流互感器，象西門(mén)子，華為等變頻器用的是另一種檢測(cè)方法，在輸出U，V，W分別串聯(lián)一個(gè)小電阻，通過(guò)檢測(cè)電阻上的壓降來(lái)檢測(cè)電流。SA1-SA3是進(jìn)線壓敏電阻，可以抑制瞬態(tài)過(guò)電壓，起到保護(hù)變頻器的作用。T1是380V/220V電源變壓器，小功率變頻器的風(fēng)扇都是12V或2

13、4V供電的，電源取自開(kāi)關(guān)電源部份，大功率變頻器的風(fēng)扇是220V的，所以加了個(gè)變壓器轉(zhuǎn)換一下。電源驅(qū)動(dòng)板的作用：一是提供變頻器所有的供電電源，二是將控制板的IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行隔離放大?？刂瓢逑喈?dāng)于變頻器的大腦，通過(guò)操作面板做人機(jī)對(duì)話，實(shí)現(xiàn)各種控制功能。2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的異步調(diào)速方法 交流電動(dòng)機(jī)比起直流電動(dòng)機(jī)來(lái),省去了換向器,使得結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、結(jié)實(shí)、緊湊,它具有維修工作量小、運(yùn)行效率高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快的特點(diǎn)。過(guò)去由于對(duì)它缺少相應(yīng)的控制手段,實(shí)現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)比較困難,所以在20世紀(jì)的大部分年代里,交流電動(dòng)機(jī)主要在不調(diào)速的場(chǎng)合應(yīng)用。近年來(lái),由于電力電子和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,新器件和新的控制

14、系統(tǒng)的不斷推出,使交流電氣傳動(dòng)也具有與直流電氣傳動(dòng)同樣優(yōu)良的調(diào)速性能,從而使交流調(diào)速得到了迅速發(fā)展。三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為:n = n1 (1 - s) =60f1/p(1 - s)從上式可見(jiàn),改變供電頻率f1、電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)p及轉(zhuǎn)差率s均可達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的。從調(diào)速的本質(zhì)來(lái)看,不同的調(diào)速方式無(wú)非是改變交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n1 或不改變同步轉(zhuǎn)速n1 兩種。具體來(lái)講,三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速主要有以下七種方法:2.1.1繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻,使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大,電動(dòng)機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。串入的電阻越大,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡(jiǎn)單,控制方便,但轉(zhuǎn)差

15、功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級(jí)調(diào)速,機(jī)械特性較軟。2.1.2液力耦合器調(diào)速方法液力耦合器是一種液力傳動(dòng)裝置,一般由泵輪和渦輪組成,它們統(tǒng)稱工作輪,放在密封殼體中。殼中充入一定量的工作液體,當(dāng)泵輪在原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí),處于其中的液體受葉片推動(dòng)而旋轉(zhuǎn),在離心力作用下沿著泵輪外環(huán)進(jìn)入渦輪時(shí),就在同一轉(zhuǎn)向上給渦輪葉片以推力,使其帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。液力耦合器的動(dòng)力傳輸能力與殼內(nèi)相對(duì)充液量的大小是一致的。在工作過(guò)程中,改變充液率就可以改變耦合器的渦輪轉(zhuǎn)速,做到無(wú)級(jí)調(diào)速,其特點(diǎn)為: 功率適應(yīng)范圍大,可滿足從幾十千瓦至數(shù)千千瓦不同功率的需要; 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,使用及維修方便,且造價(jià)低; 控制調(diào)節(jié)方便

16、,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。本方法適用于風(fēng)機(jī)、水泵的調(diào)速。2.1.3 變極對(duì)數(shù)調(diào)速方法這種調(diào)速方法是用改變定子繞組的接線方式來(lái)改變籠型電動(dòng)機(jī)定子極對(duì)數(shù)達(dá)到調(diào)速目的。變極調(diào)速的異步電動(dòng)機(jī)一般采用鼠籠式轉(zhuǎn)子,因?yàn)槭蠡\式轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)能自動(dòng)地隨著定子極對(duì)數(shù)的改變而改變,使定、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)總是相等而產(chǎn)生平均電磁轉(zhuǎn)矩。若為繞線型轉(zhuǎn)子,則定子極對(duì)數(shù)改變時(shí),轉(zhuǎn)子繞組必須相應(yīng)地改變接法以得到與定子相同的極對(duì)數(shù),很不方便。特點(diǎn)如下: 具有較硬的機(jī)械特性,穩(wěn)定性良好;無(wú)轉(zhuǎn)差損耗,效率高; 接線簡(jiǎn)單、控制方便、價(jià)格低;有級(jí)調(diào)速,級(jí)差較大,不能獲得平滑調(diào)速。本方法適用于自動(dòng)化程度要求不高,不需要無(wú)級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械,如金屬切

17、削機(jī)床、升降機(jī)、起重設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵等。2.1.4 串級(jí)調(diào)速方法串級(jí)調(diào)速是指繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢(shì)來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差,達(dá)到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢(shì)所吸收,再利用產(chǎn)生附加的裝置,把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式,串級(jí)調(diào)速可分為電機(jī)串級(jí)調(diào)速、機(jī)械串級(jí)調(diào)速及晶閘管串級(jí)調(diào)速形式,多采用晶閘管串級(jí)調(diào)速,其特點(diǎn)為:可將速過(guò)程中的轉(zhuǎn)差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機(jī)械上,效率較高; 裝置容量與調(diào)速范圍成正比,節(jié)省投資;調(diào)速裝置故障時(shí)可以切換至全速運(yùn)行,避免停產(chǎn);晶閘管閘管串級(jí)調(diào)速功率因數(shù)偏低,諧波影響較大。本方法適合于風(fēng)機(jī)、水泵及軋鋼機(jī)、礦井提

18、升機(jī)、擠壓機(jī)等。2.1.5 電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速方法 電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速系統(tǒng),是由籠型異步電動(dòng)機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器以及直流勵(lì)磁電源(控制器)三部分組成。籠型電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)以恒速帶動(dòng)電磁離合器的電樞轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)對(duì)電磁離合器勵(lì)磁電流的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)其磁極的速度調(diào)節(jié)。電磁轉(zhuǎn)差離合器由電樞、磁極和勵(lì)磁繞組三部分組成。電樞和后者沒(méi)有機(jī)械了解,都能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。電樞與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子同軸聯(lián)接稱主動(dòng)部分,由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng);磁極用聯(lián)軸節(jié)與負(fù)載軸對(duì)接為從動(dòng)部分。當(dāng)電樞與磁極均為靜止時(shí),如勵(lì)磁繞組通以直流,則沿氣隙圓周表面將形成若干對(duì)N、S極性交替的磁極,其磁通經(jīng)過(guò)電樞。當(dāng)電樞隨拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),由于電樞與磁極間相對(duì)運(yùn)動(dòng),因而使電樞感

19、應(yīng)產(chǎn)生渦流,此渦流與磁通相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,帶動(dòng)有磁極的轉(zhuǎn)子按同一方向旋轉(zhuǎn),但其轉(zhuǎn)速恒低于電樞的轉(zhuǎn)速n1 ,這是一種轉(zhuǎn)差調(diào)速方式,改變離合器的直流勵(lì)磁電流,便可改變離合器的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。直流勵(lì)磁電源功率較小,通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成,變晶閘管的導(dǎo)通角,可以改變勵(lì)磁電流的大小。這種系統(tǒng)由于其機(jī)械特性很軟,所以調(diào)速性能很差。為改善其運(yùn)行特性,常加上測(cè)速反饋以形成反饋控制系統(tǒng),從而可獲得10: 1的調(diào)速范圍。這時(shí)系統(tǒng)的組成與相應(yīng)的靜特性如圖1所示。圖1具有速度負(fù)反饋的電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速系統(tǒng)電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速的特點(diǎn)是:裝置結(jié)構(gòu)及控制線路簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維修方便; 調(diào)速平滑、無(wú)級(jí)調(diào)速;對(duì)電網(wǎng)

20、無(wú)諧波影響;調(diào)節(jié)速度時(shí)效率低。由于這種調(diào)速系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉,因此可廣泛應(yīng)用于一般的工業(yè)設(shè)備中。但由于它在低速運(yùn)行時(shí)損耗較大,效率較低,高速時(shí)效率高些,所以它特別適用于要求有一定調(diào)速范圍又經(jīng)常運(yùn)行在高速的裝置中2.1.6 改變定子電壓調(diào)速方法當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)定子與轉(zhuǎn)子回路的參數(shù)為恒定時(shí),在一定的轉(zhuǎn)差率下,電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與加在其定子繞組上電壓的平方成正比,因此,改變電動(dòng)機(jī)的定子電壓就可改變其機(jī)械特性的函數(shù)關(guān)系,從而改變電動(dòng)機(jī)在一定輸出轉(zhuǎn)矩下的轉(zhuǎn)速。由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比,因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多,其調(diào)速范圍較小,使一般籠型電動(dòng)機(jī)難以應(yīng)用。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍,調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動(dòng)機(jī),如專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動(dòng)機(jī),或者在繞線式電動(dòng)機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻。調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是一個(gè)能提