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2.7 电磁调速异步电动机

2.7.1 电磁调速异步电动机的基本结构

电磁调速异步电动机,又称滑差电动机,是一种交流无级调速电动机。它由三相异步电动机、电磁转差离合器和测速发电机等组成。可通过控制器进行较广范围的平滑调速,其调速比一般为10:1。可以广泛地应用在纺织、印染、化工、造纸、电缆等部门的恒转矩负载及风机类负载。

中小型电磁调速异步电动机是组合式结构,如图2-11所示;较大的电磁调速异步电动机是整体式结构,如图2-12所示。笼型三相异步电动机为原动机,测速发电机安装在电磁调速异步电动机的输出轴上,用来控制和指示电动机的转速;电磁转差离合器是电磁调速的关键部件,电动机的平滑调速就是通过它的作用来实现的。

图2-11 组合式结构电磁调速异步电动机

1—三相异步电动机;2—主动轴;3—法兰端盖; 4—电枢;5—工作气隙;6—励磁绕组; 7—磁极;8—测速发动机;9—测速发电机磁极; 10—永久磁铁;11—输出轴;12—刷架; 13—电刷;14—集电环

图2-12 整体式结构电磁调速异步电动机

1—出风口;2—励磁绕组;3—前端盖;4—托架;磁极电枢机座异步电动机定子 5—磁极;6—电枢;7—机座;8—异步电动机定子; 9—异步电动机转子;10—测速发电机; 11—后端盖;12—出线盒

电磁转差离合器有两个旋转部分,即电枢和磁极,如图2-13所示。电枢制成圆筒形结构,通常由铸钢加工而成。它直接固定在异步电动机的轴身上,随着异步电动机旋转,属主动部分;磁极制成爪形结构,有励磁绕组,固定在输出轴上,属从动部分。磁极的励磁绕组经集电环通入直流电流励磁,如图2-13(b)所示;磁极的极性分布如图2-13(a)所示。

图2-13 电磁转差离合器示意图

1—异步电动机;2—电枢;3—励磁绕组;4—爪形磁极;5—集电环;6—输出轴;7—气隙

2.7.2 电磁调速异步电动机的工作原理

当笼型三相异步电动机拖动电磁离合器的电枢旋转时,若励磁绕组中没有通入直流电流,则电磁调速电动机的输出轴不会转动。当电磁转差离合器的励磁绕组中通入直流电流时,则沿气隙圆周表面的各爪极将形成若干N、S极性交替排列的磁极,其磁通经爪极N→气隙→电枢→气隙→爪极S形成闭合回路,此时电枢切割磁场而产生感应电动势,从而在电枢中产生涡流。此涡流与磁场相互作用,产生电磁转矩,迫使磁极作为从动部分随之旋转,而磁极带动输出轴与电枢同一方向旋转,但其转速 n 2 恒低于电枢的转速 n ,只有这样才能产生感应电动势和电磁转矩,因此称为转差离合器。

励磁电流越大,电枢与磁极之间的作用力就越大,则输出轴的转速将升高;反之,则转速将降低。因此,只要改变电磁转差离合器的励磁电流就可以改变转速。

带有转速负反馈的电磁调速电动机的调速系统原理框图如图2-14所示。

图2-14 带有转速负反馈的电磁调速电动机的调速系统原理框图

调速控制器(控制装置)的作用是控制电磁转差离合器的励磁电流,来调节电磁调速电动机的转速。控制器主要由转速指令给定、转速负反馈、比较放大、移相触发、晶闸管整流电路等环节组成。

测速发电机是电磁调速电动机测量转速信号的元件,其输出电压与转速成正比,在整个调速系统中,测速发电机是作为一种校正元件,以提高系统的静态精度和动态稳定性。

2.7.3 电磁调速异步电动机的技术数据(见表2-23)

表2-23为YCT系列电磁调速三相异步电动机技术数据(380V,50Hz)

表2-23 YCT系列电磁调速三相异步电动机技术数据(380V,50Hz)

2.7.4 电磁调速异步电动机常见故障及排除方法

电磁调速异步电动机中,电磁转差离合器的常见故障及其排除方法见表2-24。

表2-24 电磁转差离合器的常见故障及其排除方法 RkB1Vgwa0XV4m4ZMXRjqASyDhoaahMWEOxXU9wCPyEwjTsZwZqiMrei2/r0EvWcm

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