摘要：利用電磁轉(zhuǎn)差離合器對(duì)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，結(jié)構(gòu)簡單，在加裝控制器后，實(shí)現(xiàn)了交流無級(jí)調(diào)速，無失控區(qū)，調(diào)速范圍廣，控制功率小，啟動(dòng)性能好，啟動(dòng)力矩大，啟動(dòng)平滑，可廣泛用于恒轉(zhuǎn)矩?zé)o級(jí)調(diào)速的各種機(jī)械設(shè)備上。 關(guān)鍵詞：電磁轉(zhuǎn)差離合器；電磁轉(zhuǎn)距；機(jī)械特性；負(fù)反饋 在火力發(fā)電廠中，無論是新型的循環(huán)流化床鍋爐還是普通的煤粉爐、鏈條爐，對(duì)給煤量、一二次風(fēng)量和給水流量的調(diào)節(jié)，都將直接影響電站鍋爐及至全廠生產(chǎn)的正常進(jìn)行，然而對(duì)上述參數(shù)的調(diào)整要根據(jù)具體的情況，諸如：鍋爐的燃燒情況、負(fù)荷情況，以及其它各方面的參數(shù)來適時(shí)地對(duì)它們進(jìn)行連續(xù)的調(diào)整，不能忽大忽小，忽多忽少，否則將會(huì)給鍋爐的安全正常運(yùn)行帶來不良影響。因此對(duì)泵、風(fēng)機(jī)和給煤機(jī)等轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械在轉(zhuǎn)速上的調(diào)節(jié)就有嚴(yán)格的要求，要求這些轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速時(shí)要做到調(diào)節(jié)平穩(wěn)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。 目前異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法很多，大致可分為以下幾種類型：①改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速，包括有降低電源電壓，繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻等方法；② 改變旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)同步轉(zhuǎn)速調(diào)速，包括有改變定子極對(duì)數(shù)，改變電源頻率等方法；③ 串級(jí)調(diào)速；④ 利用轉(zhuǎn)差離合器。上述第一類型的兩種調(diào)速方法設(shè)備比較簡單，但它們的調(diào)速范圍窄，最主要的是它們屬有極調(diào)速，不能滿足電廠中上述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的調(diào)速要求，因此沒能廣泛應(yīng)用；變頻調(diào)速和串級(jí)調(diào)速，具有無級(jí)調(diào)速平滑性好的優(yōu)點(diǎn)，從這一點(diǎn)考慮這兩種方法比較符合電廠轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的調(diào)速要求，但由于變頻調(diào)速和串級(jí)調(diào)速多采用大功率晶體管、可控硅組成變頻器和控制器元件，價(jià)格貴，制造技術(shù)復(fù)雜，控制功率大，也沒有得到廣泛應(yīng)用。 利用電磁轉(zhuǎn)差離合器對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，既實(shí)現(xiàn)了無級(jí)調(diào)速，又克服變頻、串級(jí)調(diào)速控制器大的缺點(diǎn)，因而在眾多電廠的給煤機(jī)水泵上得到了廣泛應(yīng)用。YCT200-4B型調(diào)速電機(jī)就是利用了電磁轉(zhuǎn)差離合器進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的一種交流恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速電機(jī)，它是由三相異步電動(dòng)機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器、測(cè)速電機(jī)、電器控制裝置組成，廣泛適用于恒轉(zhuǎn)矩?zé)o級(jí)的各種機(jī)械設(shè)備，下面就該電機(jī)的工作及調(diào)速原理作一一介紹。 1 基本工作原理 電磁轉(zhuǎn)差離合器主要由電樞與磁極兩個(gè)旋轉(zhuǎn)部分組成。電樞部分與異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)接，是主動(dòng)部分；磁極部分與異步電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的負(fù)載聯(lián)接，是從動(dòng)部分，圖1為電磁轉(zhuǎn)差離合器的示意圖。 電磁轉(zhuǎn)差離合器的電樞部分在異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，隨異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向設(shè)為順時(shí)針方向，轉(zhuǎn)速為n，見圖2（a），若勵(lì)磁繞組通入的勵(lì)磁電流I1=0，電樞與磁極二者之間既無電的聯(lián)系又無磁的聯(lián)系，磁極及所聯(lián)之負(fù)載則不轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)的狀態(tài)負(fù)載相當(dāng)于被“離開”。若勵(lì)磁電流I1≠0，則磁極與電樞二者之間就有了磁的聯(lián)系，磁力線如圖2（b）中所示，由于電樞與磁極之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，電樞上的繞組在磁場(chǎng)作用下要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生電流，對(duì)著N極的繞組條的電流流出紙面，對(duì)著S極的則流入紙面。 電流在磁場(chǎng)中流過受力廠，使電樞受到逆時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩M 。電樞由異步電動(dòng)機(jī)拖著同速轉(zhuǎn)動(dòng)，M 就是與異步電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩相平衡的阻轉(zhuǎn)矩，磁極則受到與電樞同樣大小，相反方向的電磁轉(zhuǎn)矩，也就是順時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩，在它的作用下，磁極部分以及負(fù)載便順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n´ ，此時(shí)負(fù)載相當(dāng)于被“合上”，若異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，通過電磁轉(zhuǎn)差離合器的作用，負(fù)載轉(zhuǎn)向也為逆時(shí)針，二者是一致的，需注意的是：轉(zhuǎn)差離合器電磁轉(zhuǎn)矩M 的產(chǎn)生有一個(gè)先決條件，即電樞與磁極兩部分之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此負(fù)載轉(zhuǎn)速n´必定小于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n （n=n´，則M =0），所謂轉(zhuǎn)差離合器的“轉(zhuǎn)差”就體現(xiàn)在這里。 2 調(diào)速原理 電磁轉(zhuǎn)差器的結(jié)構(gòu)有多種形式，電樞部分可以是鼠籠繞組也可以是整塊鑄鋼，為整塊鑄鋼時(shí)，可以看成無限多根鼠籠并聯(lián)，其中流過的渦流便為鼠籠導(dǎo)條中的電流。磁極上裝有勵(lì)磁繞組，由直流電流勵(lì)磁，勵(lì)磁電流I越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)，若轉(zhuǎn)速相同，則I越大，電磁轉(zhuǎn)矩M 也越大，若轉(zhuǎn)矩相同，則I越大，轉(zhuǎn)速越高，圖3為電磁轉(zhuǎn)差離合器的機(jī)械特性曲線。 電磁轉(zhuǎn)差離合器具有較軟的機(jī)械特性，在一定的激磁電流下，轉(zhuǎn)速隨著負(fù)載的轉(zhuǎn)矩的增加而下降，這種特性適用對(duì)張力要求不過分嚴(yán)的收卷機(jī)械，但在實(shí)際運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)給煤機(jī)上部落煤管中煤不均勻或由于給煤太濕造成大團(tuán)煤的下落，將使螺旋給煤機(jī)轉(zhuǎn)軸發(fā)生變化，此時(shí)，電機(jī)將會(huì)出現(xiàn)出力不足和空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，為避免由于轉(zhuǎn)差離合器特性較軟而造成的電機(jī)出力不足現(xiàn)象，在對(duì)該轉(zhuǎn)差離合器加裝控制器后，有效地改變了電機(jī)的機(jī)械特性，使之變“硬”，即當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速不致于變化太大，加裝控制器后的機(jī)械特性，見圖4。 YCT系列電磁調(diào)速機(jī)在加裝控制器后，當(dāng)負(fù)載在額定轉(zhuǎn)矩的10％～100％內(nèi)變化時(shí)，控制根據(jù)測(cè)速發(fā)電機(jī)的信號(hào)自動(dòng)調(diào)節(jié)激磁電流，使輸出轉(zhuǎn)速基本上不變，轉(zhuǎn)速變化率小于3％。 測(cè)速電機(jī)測(cè)得負(fù)載轉(zhuǎn)速后，通過負(fù)反饋電路與給定值進(jìn)行比較，若負(fù)轉(zhuǎn)載速小于給定轉(zhuǎn)速，通過脈沖觸發(fā)電路，增大激磁電流，以增大轉(zhuǎn)速，反之若負(fù)載轉(zhuǎn)速大于給定轉(zhuǎn)速，通過脈沖觸發(fā)電路，減少激磁電流，使轉(zhuǎn)速降下來。 利用電磁轉(zhuǎn)差離合器進(jìn)行調(diào)速的異步電動(dòng)機(jī)，在加裝控制器后，具有以下特點(diǎn)：①交流無級(jí)調(diào)速，具有速度負(fù)反饋?zhàn)詣?dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)；②結(jié)構(gòu)簡單，使用維護(hù)方便，價(jià)格低廉；③無失控區(qū)，調(diào)速范圍廣，最大可達(dá)10：1；④控制功率小，便于自控、群控、集控；⑤啟動(dòng)性能好，啟動(dòng)力矩大，啟動(dòng)平滑，可廣泛用于恒轉(zhuǎn)矩?zé)o級(jí)調(diào)速的各種機(jī)械設(shè)備上。在發(fā)電廠的各種轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械中，如螺旋式給煤機(jī)、離心式水泵和風(fēng)機(jī)負(fù)載上都可廣泛利用帶轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速的異步電動(dòng)機(jī)，特別是對(duì)泵和風(fēng)機(jī)，如果用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)來代替閥門，擋板的開閉以控制流量或壓力，即可達(dá)到節(jié)能目的。在發(fā)電廠外，在紡織、冶金、造紙、水泥、化工、印染等多種行業(yè)都能利用電磁轉(zhuǎn)差離合器進(jìn)行調(diào)速的電動(dòng)機(jī)．只要能廣泛的推廣，利用這種調(diào)速電機(jī)，無論從操作工藝，還是經(jīng)濟(jì)效益，都會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 編輯：黃令軍