調(diào)速電機(jī)指使用過程中可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)，隨著智能工業(yè)化，調(diào)速電機(jī)在生產(chǎn)中作用越來越大，對于環(huán)保和節(jié)約能效都有突出的貢獻(xiàn)，今天我們就來認(rèn)識下調(diào)速電機(jī)。
調(diào)速電機(jī)指使用過程中可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)，隨著智能工業(yè)化，調(diào)速電機(jī)在生產(chǎn)中作用越來越大，對于環(huán)保和節(jié)約能效都有突出的貢獻(xiàn)，今天我們就來認(rèn)識下調(diào)速電機(jī)。
從輸出模式上調(diào)速電機(jī)分為無級調(diào)速和有級調(diào)速。打個(gè)比方來了解下，無級調(diào)速就類似于常見的沒有檔位的踏板摩托車，而有級呢，類似于有檔位的摩托車。這兩種模式孰優(yōu)孰劣沒有定數(shù)，根據(jù)不同的使用情況，各有優(yōu)勢。
目前市面上常見的調(diào)速電機(jī)有五種，分別是電磁調(diào)速電機(jī)、變頻調(diào)速電機(jī)、變極多速電機(jī)、直流電機(jī)、永磁電機(jī)。
一、電磁調(diào)速電機(jī)
由單速或多速鼠籠型異步電動(dòng)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(dòng)機(jī)。電磁調(diào)速電機(jī)具有調(diào)速范圍廣、速度調(diào)節(jié)平滑、起動(dòng)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(dòng)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(diǎn)，因此在印刷機(jī)及訂書機(jī)、無線裝訂、高頻烘干聯(lián)動(dòng)機(jī)、鏈條鍋爐爐排控制中都得到廣泛應(yīng)用。該類電機(jī)為組合式結(jié)構(gòu)，主要由拖動(dòng)電動(dòng)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(shí)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系列三相異步電動(dòng)機(jī)。
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，控制裝置容量小，價(jià)值便宜。運(yùn)行可靠，維修容易。無諧波干擾。
缺點(diǎn)：速度損失大。因?yàn)殡姶呸D(zhuǎn)差離合器本身轉(zhuǎn)差較大，所以輸出軸的最高轉(zhuǎn)速僅為電機(jī)同步轉(zhuǎn)運(yùn)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。
二、變頻調(diào)速電機(jī)
變頻調(diào)速電機(jī)，是變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)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(dòng)的電動(dòng)機(jī)的統(tǒng)稱。實(shí)際上為變頻器設(shè)計(jì)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(dòng)下實(shí)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(dòng)機(jī)由傳統(tǒng)的鼠籠式電動(dòng)機(jī)發(fā)展而來，把傳統(tǒng)的電機(jī)風(fēng)機(jī)改為獨(dú)立出來的風(fēng)機(jī)，并且提高了電機(jī)繞組的絕緣性能。變頻調(diào)速是通過改變異步電動(dòng)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。
優(yōu)點(diǎn)：無附加轉(zhuǎn)差損耗，效率高、調(diào)速范圍寬；對于低負(fù)載運(yùn)行時(shí)間較多，或起停運(yùn)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(diǎn)：技術(shù)較復(fù)雜，價(jià)格較高。
三、變極多速電機(jī)
在某些特殊拖動(dòng)電路中，需要采用雙速電動(dòng)機(jī)；有時(shí)甚至需要采用三速或四速的電動(dòng)機(jī)。這些多速電動(dòng)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(dòng)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(shí)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(dòng)機(jī)定子繞組的接線方式來改變電動(dòng)機(jī)的磁極對數(shù)，從而可以有級地改變同步轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有級調(diào)速。這種調(diào)速電動(dòng)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(dòng)機(jī)．
優(yōu)點(diǎn)：無附加滑差損耗，效率高；控制電路簡單，易維修，價(jià)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(diǎn)：有級調(diào)速，不能實(shí)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(shí)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。
四、直流電機(jī)調(diào)節(jié)電樞電壓和調(diào)勵(lì)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(xiàng)器的存在極大限制了它的運(yùn)行速度最高極值。
優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速性能非常優(yōu)秀，調(diào)速手段多樣化、運(yùn)行效率高。
缺點(diǎn)：不能應(yīng)用于高速運(yùn)行，須配置碳刷和換向器。
五、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(shí)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(lì)磁，無勵(lì)磁損耗和相應(yīng)的發(fā)熱因素；另一反面可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速且調(diào)速范圍幾乎無任何限制。
優(yōu)點(diǎn)：無級調(diào)速，理論上調(diào)速范圍無任何限制。
缺點(diǎn)：磁鋼價(jià)格昂貴且存在失磁問題。
由單速或多速鼠籠型異步電動(dòng)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(dòng)機(jī)。電磁調(diào)速電機(jī)具有調(diào)速范圍廣、速度調(diào)節(jié)平滑、起動(dòng)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(dòng)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(diǎn)，因此在印刷機(jī)及訂書機(jī)、無線裝訂、高頻烘干聯(lián)動(dòng)機(jī)、鏈條鍋爐爐排控制中都得到廣泛應(yīng)用。該類電機(jī)為組合式結(jié)構(gòu)，主要由拖動(dòng)電動(dòng)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(shí)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系列三相異步電動(dòng)機(jī)。
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，控制裝置容量小，價(jià)值便宜。運(yùn)行可靠，維修容易。無諧波干擾。
缺點(diǎn)：速度損失大。因?yàn)殡姶呸D(zhuǎn)差離合器本身轉(zhuǎn)差較大，所以輸出軸的最高轉(zhuǎn)速僅為電機(jī)同步轉(zhuǎn)運(yùn)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。
二、變頻調(diào)速電機(jī)
變頻調(diào)速電機(jī)，是變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)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(dòng)的電動(dòng)機(jī)的統(tǒng)稱。實(shí)際上為變頻器設(shè)計(jì)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(dòng)下實(shí)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(dòng)機(jī)由傳統(tǒng)的鼠籠式電動(dòng)機(jī)發(fā)展而來，把傳統(tǒng)的電機(jī)風(fēng)機(jī)改為獨(dú)立出來的風(fēng)機(jī)，并且提高了電機(jī)繞組的絕緣性能。變頻調(diào)速是通過改變異步電動(dòng)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。
優(yōu)點(diǎn)：無附加轉(zhuǎn)差損耗，效率高、調(diào)速范圍寬；對于低負(fù)載運(yùn)行時(shí)間較多，或起停運(yùn)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(diǎn)：技術(shù)較復(fù)雜，價(jià)格較高。
三、變極多速電機(jī)
在某些特殊拖動(dòng)電路中，需要采用雙速電動(dòng)機(jī)；有時(shí)甚至需要采用三速或四速的電動(dòng)機(jī)。這些多速電動(dòng)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(dòng)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(shí)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(dòng)機(jī)定子繞組的接線方式來改變電動(dòng)機(jī)的磁極對數(shù)，從而可以有級地改變同步轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有級調(diào)速。這種調(diào)速電動(dòng)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(dòng)機(jī)．
優(yōu)點(diǎn)：無附加滑差損耗，效率高；控制電路簡單，易維修，價(jià)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(diǎn)：有級調(diào)速，不能實(shí)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(shí)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。
四、直流電機(jī)調(diào)節(jié)電樞電壓和調(diào)勵(lì)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(xiàng)器的存在極大限制了它的運(yùn)行速度最高極值。
優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速性能非常優(yōu)秀，調(diào)速手段多樣化、運(yùn)行效率高。
缺點(diǎn)：不能應(yīng)用于高速運(yùn)行，須配置碳刷和換向器。
五、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(shí)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(lì)磁，無勵(lì)磁損耗和相應(yīng)的發(fā)熱因素；另一反面可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速且調(diào)速范圍幾乎無任何限制。
優(yōu)點(diǎn)：無級調(diào)速，理論上調(diào)速范圍無任何限制。
缺點(diǎn)：磁鋼價(jià)格昂貴且存在失磁問題。
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