第4章交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)和串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)(編輯修改稿)
2024-11-03 16:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 合器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理 654321875 1 3 電 磁 轉(zhuǎn) 差 離 合 器 原 理 圖 電磁轉(zhuǎn)差離合器的組成 它由電樞 、 機(jī)座 、 磁極 、 勵(lì)磁繞組 、 導(dǎo)磁體組成 。 1)直流勵(lì)磁繞組：由控制裝置輸出的可調(diào)壓直流電供電 ，產(chǎn)生固定磁場； 2)機(jī)座：它既是離合器的結(jié)構(gòu)體 ， 又是磁路的一部分； 3)電樞：圓筒形實(shí)心鋼體 ， 兼有導(dǎo)磁 、 導(dǎo)電作用 ， 直接套在異步電動(dòng)機(jī) 5的軸上 ， 作為主動(dòng)轉(zhuǎn)子 ， 轉(zhuǎn)速與異步電動(dòng)機(jī)相同 。 運(yùn)行時(shí) ， 在電樞中感應(yīng)電動(dòng)勢并產(chǎn)生渦流； 4)磁極：它是齒輪形的 。 作為從動(dòng)轉(zhuǎn)子固定在從動(dòng)軸 6上而輸出轉(zhuǎn)矩 ， 在機(jī)械上與電樞 3無連接 ， 借助氣隙分開； 5)異步電機(jī)為原動(dòng)機(jī) ， 與電磁轉(zhuǎn)差離合器組成一個(gè)整體； 6)從動(dòng)軸：輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩； 7)是磁導(dǎo)體：它既是結(jié)構(gòu)體又是磁路的一部分 。 電磁轉(zhuǎn)差離合器的轉(zhuǎn)動(dòng)原理 1） 勵(lì)磁繞組通以直流電產(chǎn)生主磁通 ， 磁路為：機(jī)座 →氣隙 → 電樞 → 氣隙 → 磁極 → 導(dǎo)磁體 → 機(jī)座； 2） 磁路中磁極有齒有槽 ， 在齒凸極部分磁力線較密 ，在槽間部分磁力線較稀 ， 氣隙磁場為空間脈動(dòng)磁場； 3） 原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)電樞恒速定向旋轉(zhuǎn) ， 電樞切割脈動(dòng)磁場 ，電樞中感生電動(dòng)勢并產(chǎn)生電流 （ 渦流 ） ； 4） 渦流為交變渦流 ， 它產(chǎn)生幅向脈動(dòng)的電樞反應(yīng)磁場 ，與主磁通合成并產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩； 5） 此電磁轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)磁極跟著電樞同方向運(yùn)動(dòng) ， 磁極就帶著生產(chǎn)機(jī)械一同旋轉(zhuǎn) 。 電磁轉(zhuǎn)差離合器的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向 1）從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速 n取決于勵(lì)磁電流的大??； 2）從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向則取決于原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。 電磁轉(zhuǎn)差離合器本身并不是一個(gè)電動(dòng)機(jī)，它只是一種傳遞功率的裝置。 eTn01L1IL2IL3IL4IL4L3L2L1 IIII ???圖 5 1 4 電 磁 轉(zhuǎn) 差 離 合 器 機(jī) 械 特 性41LeITKnn ??（二）電磁轉(zhuǎn)差離合器的機(jī)械特性及調(diào)速系統(tǒng) 電磁轉(zhuǎn)差離合器的機(jī)械特性 式中 n1—— 原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速； Te—— 電磁轉(zhuǎn)差離合器軸上輸出轉(zhuǎn)矩； IL—— 電磁轉(zhuǎn)差離合器的勵(lì)磁電流； K—— 與電磁轉(zhuǎn)差離合器結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)。 經(jīng)驗(yàn)公式表達(dá)： 電磁轉(zhuǎn)差離合器閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng) 電磁轉(zhuǎn)差離合器的機(jī)械特性很軟，實(shí)際使用時(shí)都加上轉(zhuǎn)速負(fù)反饋控制，從而可獲得 10:1的調(diào)速范圍。閉環(huán)系統(tǒng)的組成與相應(yīng)的靜特性如下圖所示。 T G~( a )?n1U ?n2U ?n3eTn01n( b )圖 5 1 5 具 有 轉(zhuǎn) 速 負(fù) 反 饋 控 制 的 滑 差 電 機(jī) 調(diào) 速 系 統(tǒng)?nU+ nU 晶 閘 管 勵(lì) 磁負(fù) 載電 磁 轉(zhuǎn) 差 離 合 器n1n第三節(jié) 繞線式異步電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng) 一 、 串級(jí)調(diào)速原理 （一）串電阻調(diào)速的原理 繞線式異步機(jī)在轉(zhuǎn)子回路中串接電阻的調(diào)速原理： ? ? 22022202 )( sXRRsEIf ???。已經(jīng)降低，實(shí)現(xiàn)了調(diào)速達(dá)到新的平衡，但速度使 ?????????????????????dLeedLeefTTTIsndtdnTTTIR 22 00)( 從串電阻調(diào)速的原理中可獲得串級(jí)調(diào)速的啟發(fā)。 ? ? 22022202sXREsEI f???。 已經(jīng)降低，實(shí)現(xiàn)了調(diào)速 達(dá)到新的平衡，但速度 使 ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ?? ? dL e e dL e e f T T T I s n dt dn T T T I E 2 2 0 0 ) ( （二）串級(jí)調(diào)速原理 在轉(zhuǎn)子回路中串入與轉(zhuǎn)子電勢同頻率的附加電勢，通 過改變附加電勢的幅值和相位實(shí)現(xiàn)調(diào)速。 當(dāng)轉(zhuǎn)子串入的附加電勢 Ef相位與轉(zhuǎn)子電勢 sE20的相位相差 180176。 時(shí)，電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)速，稱為次同步調(diào)速。 當(dāng)附加電勢 Ef相位與轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢 sE20的相位相同時(shí)，串 級(jí)調(diào)速可向高于同步轉(zhuǎn)速的方向調(diào)速。 （三）串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的基本類型 工程上獲取與轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢 sE20反相位同頻率且頻率隨 轉(zhuǎn)子頻率變化的交流變頻電源 Ef比較困難，所以在次同步 串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)中采用整流器將轉(zhuǎn)子電勢 sE20整流為直流電 勢，再與轉(zhuǎn)子回路中串入的直流附加電動(dòng)勢 Eβ進(jìn)行比較。 而可調(diào)直流附加電動(dòng)勢 Eβ在工程上比較容易實(shí)現(xiàn)。 按產(chǎn)生直流附加電勢方式的不同，次同步串級(jí)調(diào)速系統(tǒng) 可分為電氣串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)和機(jī)械串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)。 系統(tǒng)中，直流附加電勢 Eβ由逆變器 UI產(chǎn)生，改變逆變角就 改變了逆變電勢，相當(dāng)于改變了直流附加電動(dòng)勢 Eβ，可實(shí) 現(xiàn)串級(jí)調(diào)速。在不考慮損耗的情況下，電機(jī)軸輸出機(jī)械功 率為：
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