勵(lì)磁調(diào)速器樣本

發(fā)布時(shí)間：

2018-01-22 10:38

電磁耦合勵(lì)磁調(diào)速器

一，基本原理：

調(diào)速裝置由兩個(gè)內(nèi)外同心的旋轉(zhuǎn)體組成∶內(nèi)部旋轉(zhuǎn)體上裝有導(dǎo)磁材料構(gòu)成的磁極和勵(lì)磁繞組，在勵(lì)磁繞組中通以直流電后，沿旋轉(zhuǎn)體的圓周產(chǎn)生N、S相間分布的磁極，簡稱磁轉(zhuǎn)子；外部旋轉(zhuǎn)體上裝有復(fù)合在導(dǎo)磁材料上的銅導(dǎo)體，簡稱銅轉(zhuǎn)子。磁轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生磁力線穿過空間隙和銅轉(zhuǎn)子上的銅導(dǎo)體，并在導(dǎo)磁材料中構(gòu)成磁回路。為了減小銅轉(zhuǎn)子的導(dǎo)磁材料中的渦流損耗，銅轉(zhuǎn)子的導(dǎo)磁材料采用硅鋼片為優(yōu)。為了減小勵(lì)磁功率，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)體間的間隙愈小愈好，只要能夠形成相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)即可。一個(gè)旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)軸與產(chǎn)生主動(dòng)力矩的轉(zhuǎn)軸（一般為三相異步電動(dòng)機(jī)）相連，簡稱主動(dòng)軸；另一個(gè)旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)軸與被拖動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)軸相連，簡稱從動(dòng)軸。在勵(lì)磁繞組通電情況下,當(dāng)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，銅轉(zhuǎn)子中將產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流在磁場(chǎng)力的作用下，將阻止該相對(duì)運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)生。也即將主動(dòng)軸上的力矩，通過電磁力的作用傳輸?shù)綇膭?dòng)軸上。根據(jù)電磁感應(yīng)定律和安培定律，傳輸力矩M的大小具有如下關(guān)系：

M=k（n1- n2）B2L2r2

式中：B為氣隙磁通密度，L為銅轉(zhuǎn)子長度，r為銅轉(zhuǎn)子半徑，

n1為主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，n2從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，k為比例常數(shù)。

我們知道磁通密度B是隨著勵(lì)磁電流的大小而變化的，而改變勵(lì)磁電流的大小是很簡單易行的。因此，磁通密度B可以很方便地從零變化到最大值。若輸出力矩不變，改變磁通密度B可使從動(dòng)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速n2由0~ n1間變化。若要維持被拖動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)速 n2不變，則改變磁通密度B可使傳輸力矩M隨被拖動(dòng)機(jī)械的阻力矩變化而變化，也就是說輸出功率不斷變化時(shí)，改變B可使被拖動(dòng)機(jī)械保持恒定的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。

二，主要特點(diǎn)

本裝置的最大優(yōu)點(diǎn)是傳輸效率高，在全速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，本裝置的效率與變頻調(diào)速、永磁調(diào)速相近。但在半速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，傳輸力矩M為1/2，磁通密度B的平方為1/4，勵(lì)磁損耗為勵(lì)磁電流的平方，勵(lì)磁損耗只有全速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的1/16，比上述兩種調(diào)速技術(shù)的效率要高。所以具有很大的節(jié)能意義。

本裝置與變頻調(diào)速裝置相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1. 設(shè)計(jì)壽命比變頻調(diào)速要長得多；

2. 運(yùn)行可靠性高，本裝備很少維修；

3. 對(duì)電網(wǎng)無諧波污染，變頻裝置會(huì)引起較大的諧波污染。諧波分量會(huì)引起電網(wǎng)中的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生附加發(fā)熱和損耗，諧波超過一定標(biāo)準(zhǔn)后，電網(wǎng)管理部門規(guī)定要加裝消諧裝置；

4. 本裝置的電動(dòng)機(jī)與被拖動(dòng)機(jī)械之間沒有剛性連接，故機(jī)械震動(dòng)比較?。?/span>

5. 生產(chǎn)成本低于變頻調(diào)速。

本裝置與電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)相比，主要是大大提高了效率。電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)的效率只有80%。造成效率低的原因是鐵質(zhì)圓筒（外部旋轉(zhuǎn)體）中渦流損耗太大，制造容量只能在100kW以下，目前已經(jīng)基本停止生產(chǎn)。本裝置的制造容量將不再受到限制，空冷的可做到3000kW，甚至更大。

本裝置與永磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)相比，主要是調(diào)節(jié)方便。永磁調(diào)速器是在帶載情況下，以調(diào)節(jié)永磁體和銅導(dǎo)體之間的氣隙來改變磁通密度B。隨著負(fù)載不定的變化，氣隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)也在不定地運(yùn)動(dòng)，造成機(jī)械磨損和能量損耗；其次是隨著時(shí)間的推移，永磁體的性能要發(fā)生變化，影響輸出功率。另外，在帶有強(qiáng)磁場(chǎng)情況下，進(jìn)行機(jī)構(gòu)裝配，對(duì)環(huán)境條件要求較高。

在現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中，使用電力拖動(dòng)的機(jī)械都離不開交流異步電動(dòng)機(jī)，這種電機(jī)具有經(jīng)濟(jì)、可靠、高效的優(yōu)點(diǎn)。但就是不能調(diào)速，或者說調(diào)速難度大、范圍小、效率低。長期以來，能源浪費(fèi)的情況十分嚴(yán)重。由于設(shè)計(jì)和配套上余量考慮，現(xiàn)存的電機(jī)輸出都高于實(shí)際需要10%以上 (流量或風(fēng)量的余量)，有些甚至達(dá)到30%，為滿足實(shí)際工況要求，歷來是在電機(jī)負(fù)載端（風(fēng)機(jī), 水泵）采用閥門或者風(fēng)門對(duì)流量或壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)方式產(chǎn)生以下不良后果：

1．高能耗，閥門或風(fēng)門調(diào)整流量或壓力，使得管損嚴(yán)重、系統(tǒng)效率低，造成能源的浪費(fèi)；

2．系統(tǒng)安全穩(wěn)定性差，當(dāng)流量降低，閥門開度減小時(shí)，風(fēng)機(jī)或水泵運(yùn)轉(zhuǎn)在效率差、磨損高的位置上，長期的部分閥門開度，加速閥體自身磨損，導(dǎo)致閥門控制特性變差，系統(tǒng)設(shè)備壽命縮短，且維護(hù)量大。

三，應(yīng)用領(lǐng)域

本裝置專門用于鼠籠型電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的機(jī)械，而被拖動(dòng)機(jī)械要求速度有較大變化的場(chǎng)合，本裝置裝于電動(dòng)機(jī)和被拖動(dòng)機(jī)械之間。

四，型號(hào)說明

CWTS——6400H（F）

CW---磁耦合，TS---調(diào)速，6400---最大傳輸力矩，H---同電機(jī)合為一體，F(xiàn)---獨(dú)立安裝。

五，產(chǎn)品規(guī)格

本裝置的基本功能是將主動(dòng)軸上的力矩，通過電磁力的作用傳輸?shù)綇膭?dòng)軸上。所以產(chǎn)品規(guī)格以最大傳輸力矩來分檔，結(jié)合鼠籠型電動(dòng)機(jī)的機(jī)座號(hào)，產(chǎn)品規(guī)格如下：