防爆電機(jī)調(diào)速從輸出特性上可分為兩類:無級調(diào)速和有級調(diào)速。說到具體調(diào)速方法,可以說有很多種。這里列出一些常見的、具有代表性的調(diào)速電機(jī),剖析調(diào)速機(jī)理和應(yīng)用特點,大概勾勒調(diào)速電機(jī)譜系圖,與大伙交流分享。
變頻調(diào)速防爆電機(jī)
變頻調(diào)速電機(jī),是變頻器驅(qū)動的電動機(jī)的統(tǒng)稱。變頻調(diào)速電機(jī)簡稱變頻電機(jī),是變頻器驅(qū)動的電動機(jī)的統(tǒng)稱。實際上為變頻器設(shè)計的電機(jī)為變頻專用電機(jī),電機(jī)可以在變頻器的驅(qū)動下實現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速與扭矩,以適應(yīng)負(fù)載的需求變化。變頻電動機(jī)由傳統(tǒng)的鼠籠式電動機(jī)發(fā)展而來,把傳統(tǒng)的電機(jī)風(fēng)機(jī)改為獨立出來的風(fēng)機(jī),并且提高了電機(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作情況下,可以用普通鼠籠電動機(jī)代替。
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)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。
變極多速防爆電機(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。
電磁調(diào)速防爆電機(jī)
由單速或多速鼠籠型異步電動機(jī)和電磁轉(zhuǎn)差離合器組成,也常被稱為滑差電機(jī),是一種恒轉(zhuǎn)矩交流無級變速電動機(jī)。
電磁調(diào)速或滑差電機(jī)具有調(diào)速范圍廣、速度調(diào)節(jié)平滑、起動轉(zhuǎn)矩大、控制功率小的優(yōu)良調(diào)速特性,控制器與測速發(fā)電機(jī)等速度測試及反饋元件組成自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),具有調(diào)速操控簡便可靠、機(jī)械特性硬度高等一系列優(yōu)點,因此在印刷機(jī)及訂書機(jī)、無線裝訂、高頻烘干聯(lián)動機(jī)、鏈條鍋爐爐排控制中都得到廣泛應(yīng)用。
電磁調(diào)速的核心是電磁轉(zhuǎn)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(jī)的拖動下旋轉(zhuǎn),實心電樞切割磁力線感應(yīng)出渦流電流,在爪極磁場的作用下旋轉(zhuǎn),帶動輸出軸輸出機(jī)械功率。調(diào)節(jié)爪極勵磁電流大小,就可以調(diào)節(jié)渦流磁場與爪極磁場耦合度或者說速度差,從而來實現(xiàn)調(diào)速。如果實心電樞與爪極磁場的旋轉(zhuǎn)速度同步,就不可能感應(yīng)出渦流電流,實心電樞失去旋轉(zhuǎn)的原動力—電磁力,故此又稱之為電磁滑差調(diào)速電機(jī)。不難想象,該類電機(jī)為組合式結(jié)構(gòu),主要由拖動電動機(jī)、電磁轉(zhuǎn)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)速比較,發(fā)出調(diào)高或調(diào)低實心電樞轉(zhuǎn)速的指令。
應(yīng)用電磁滑差原理調(diào)速的典型電機(jī)為YCT系列電磁調(diào)速三相異步電動機(jī),廣泛應(yīng)用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的速度調(diào)節(jié)和張力控制的場合,更適合于鼓風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載的場合。對于起動力矩高、慣性大的負(fù)載有緩沖起動的作用,同時有防止過載等保護(hù)作用。
優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,控制裝置容量小,價值便宜。運行可靠,維修容易。無諧波干擾。
缺點:速度損失大。因為電磁轉(zhuǎn)差離合器本身轉(zhuǎn)差較大,所以輸出軸的高轉(zhuǎn)速僅為電機(jī)同步轉(zhuǎn)運的80%~90%;調(diào)速過程中轉(zhuǎn)差功率全部轉(zhuǎn)化成熱能形式的損耗,效率低、發(fā)熱問題嚴(yán)重。
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,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。