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1、电磁调速异步电动机第1页，本讲稿共10页滑差电动机又称电磁调速异步电动机滑差电动机又称电磁调速异步电动机n电磁转差离合器的组成电磁转差离合器的组成由三部分组成：由三部分组成：1)1)笼型异步电动机：拖动电枢旋转。笼型异步电动机：拖动电枢旋转。2)2)电磁转差离合器：电枢，磁极，滑环等。电磁转差离合器：电枢，磁极，滑环等。3)3)可控硅整流电源：将交流电变为直流，提供直流可控硅整流电源：将交流电变为直流，提供直流励磁电流。励磁电流。第2页，本讲稿共10页滑差电动机滑差电动机。它由笼型异步。它由笼型异步电动机、电磁滑差离合器和控制装置三部分组成：电动机、电磁滑差离合器和控制装置三部分组成：M33N
2、 NS SnTn1Tff磁磁极极电电枢枢(b(b）工作原理）工作原理电磁转差离合器电磁转差离合器可控整流可控整流生产机械生产机械(a(a）结构示意）结构示意第3页，本讲稿共10页电磁滑差离合器的调速原理电磁滑差离合器的调速原理当磁极上通过直流励磁电流时，当磁极上通过直流励磁电流时，产生固定的磁极。异步电动产生固定的磁极。异步电动机拖动电枢旋转，电枢就切机拖动电枢旋转，电枢就切割磁力线，而产生涡流。如割磁力线，而产生涡流。如果将电枢看作不动，相当于果将电枢看作不动，相当于固定的磁极在空间转动，可固定的磁极在空间转动，可见它和异步电动机的旋转磁见它和异步电动机的旋转磁场作用相当。电枢作为载流场作用
3、相当。电枢作为载流导体，处在磁场中，受到电导体，处在磁场中，受到电磁力作用而产生转矩。磁力作用而产生转矩。第4页，本讲稿共10页n工作原理工作原理 电枢由铸钢制成筒形钢体。鼠笼转子，电枢由铸钢制成筒形钢体。鼠笼转子，选择其一根分析受力。设异步机以选择其一根分析受力。设异步机以n1的转速拖动电枢逆时针转切割磁场产生感的转速拖动电枢逆时针转切割磁场产生感应电势、电流，按右手定则，判断为应电势、电流，按右手定则，判断为，再以左手定则判断出对电枢产生顺时针方再以左手定则判断出对电枢产生顺时针方向的转矩向的转矩T企图迫使电枢反转，但电枢企图迫使电枢反转，但电枢的转向是由异步电动机的转向所决定的，的转向是
4、由异步电动机的转向所决定的，这个转矩就成为主动轴的阻转矩。而它这个转矩就成为主动轴的阻转矩。而它的反作用转矩作用在磁极上，推动磁极的反作用转矩作用在磁极上，推动磁极逆时针方向旋转，将原动机逆时针方向旋转，将原动机(异步机异步机)的的机械功率传到负载上，其转速为机械功率传到负载上，其转速为n2，方，方向与向与n1同向，磁极带动负载一起旋转。同向，磁极带动负载一起旋转。从动轴转动后切割速度变为从动轴转动后切割速度变为n=n1-n2 而而磁极的转速磁极的转速n2又一定小于电枢转速又一定小于电枢转速n1，工作原理与异步机相似。工作原理与异步机相似。第5页，本讲稿共10页电磁转差离合器名称的由来：由于从
5、动轴和负载相连，电磁转差离合器名称的由来：由于从动轴和负载相连，要向负载输出机械功率，由前面分析可知，只有要向负载输出机械功率，由前面分析可知，只有n0时，时，也就是说两轴间有转速差存在时，才有转矩产生，才能把主也就是说两轴间有转速差存在时，才有转矩产生，才能把主动轴的功率传送给从动轴，故有转差二字。又因直流励磁电动轴的功率传送给从动轴，故有转差二字。又因直流励磁电流为零时，没有磁场，磁极不会转动，相当于把生产机械和流为零时，没有磁场，磁极不会转动，相当于把生产机械和电枢分开，一旦加上励磁电流，磁极立即转动，相当于把生电枢分开，一旦加上励磁电流，磁极立即转动，相当于把生产机械和电枢产机械和电枢
6、“合上合上”，作用和机械离合器一样。因此叫转差，作用和机械离合器一样。因此叫转差离合器。因异步机和生产机械之间不是通过机械直接连接，离合器。因异步机和生产机械之间不是通过机械直接连接，而是通过电磁作用互相联系起来，所以全名叫而是通过电磁作用互相联系起来，所以全名叫“电磁转差离电磁转差离合器合器”，简称离合器。，简称离合器。因为它的作用原理与异步机的相似，而且经常与异步机本因为它的作用原理与异步机的相似，而且经常与异步机本来配套成一体。小容量的装置中二者就装在一个机壳内，同来配套成一体。小容量的装置中二者就装在一个机壳内，同时转差也叫滑差，所以又常把电磁转差离合器和拖动它的异时转差也叫滑差，所以
7、又常把电磁转差离合器和拖动它的异步电动机一起称为滑差电机，这种调速方法叫滑差电机调速。步电动机一起称为滑差电机，这种调速方法叫滑差电机调速。第6页，本讲稿共10页n机械特性机械特性 滑差电机调速系统的机械滑差电机调速系统的机械特性，就是电磁转差离合器本特性，就是电磁转差离合器本身的机械特性。即从动轴上的身的机械特性。即从动轴上的转矩与转速之间的关系。转矩与转速之间的关系。即即n2=f(T)，由于它的工作原理，由于它的工作原理与异步电动机相似，所以机械与异步电动机相似，所以机械特性也和异步机相似。离合器特性也和异步机相似。离合器的电枢相当于异步机的转子，的电枢相当于异步机的转子，用铸钢制成，由于
8、它的电阻用铸钢制成，由于它的电阻较大，所以机械特性和异步机较大，所以机械特性和异步机转子具有较大电阻时的机械特转子具有较大电阻时的机械特性相似，特性比较软。性相似，特性比较软。第7页，本讲稿共10页n分析分析 当当n2=0时，切割磁场的转速最高，产生的转矩时，切割磁场的转速最高，产生的转矩M最大，最大，磁极转动后，磁极转动后，n2n直到直到n2=n1n=0T=0。它的理想空载转速就是异步电动机的转速它的理想空载转速就是异步电动机的转速n1。改变励磁电流的大小，就改变了磁场的强弱。这实质改变励磁电流的大小，就改变了磁场的强弱。这实质上和异步电动机改变定子电压的作用相同。所以改变励磁电上和异步电动
9、机改变定子电压的作用相同。所以改变励磁电流大小，得到的机械特性相当于异步电动机改变定子电压的流大小，得到的机械特性相当于异步电动机改变定子电压的人为特性。用可控硅供电电源给直流励磁，通过连续改变可人为特性。用可控硅供电电源给直流励磁，通过连续改变可控硅控制角，可以得到很多条人为特性。控硅控制角，可以得到很多条人为特性。如果励磁电流太小，磁场太弱，产生的转矩太小，从动如果励磁电流太小，磁场太弱，产生的转矩太小，从动轴转动不起来，就会失控。所以有失控区。轴转动不起来，就会失控。所以有失控区。另外，在一定的磁场下，负载过大，从动轴转速太低，另外，在一定的磁场下，负载过大，从动轴转速太低，也会形成从动部分跟不上主动部分，所以运行速度不能太低。也会形成从动部分跟不上主动部分，所以运行速度不能太低。第8页，本讲稿共10页n带反馈调速系统带反馈调速系统第9页，本讲稿共10页n应用应用滑差电机调速既不是恒转矩调速也不是恒功率调速。滑差电机调速既不是恒转矩调速也不是恒功率调速。优点优点：结构简单，运行可靠，能平滑调速。：结构简单，运行可靠，能平滑调速。缺点缺点：特性软：特性软,低速时损耗大，电枢易发热变形。低速时损耗大，电枢易发热变形。应用应用：适合于风机及泵类负载如纺织、印染、造纸等工业：适合于风机及泵类负载如纺织、印染、造纸等工业部门的一般设备上。部门的一般设备上。第10页，本讲稿共10页