励磁调速器样本

发布时间：

2018-01-22 10:38

电磁耦合励磁调速器

一，基本原理：

调速装置由两个内外同心的旋转体组成∶内部旋转体上装有导磁材料构成的磁极和励磁绕组，在励磁绕组中通以直流电后，沿旋转体的圆周产生N、S相间分布的磁极，简称磁转子；外部旋转体上装有复合在导磁材料上的铜导体，简称铜转子。磁转子上产生磁力线穿过空间隙和铜转子上的铜导体，并在导磁材料中构成磁回路。为了减小铜转子的导磁材料中的涡流损耗，铜转子的导磁材料采用硅钢片为优。为了减小励磁功率，两个旋转体间的间隙愈小愈好，只要能够形成相对转动即可。一个旋转体的转轴与产生主动力矩的转轴（一般为三相异步电动机）相连，简称主动轴；另一个旋转体的转轴与被拖动机械的转轴相连，简称从动轴。在励磁绕组通电情况下,当两个旋转体产生相对运动时，铜转子中将产生感应电流，该电流在磁场力的作用下，将阻止该相对运动的产生。也即将主动轴上的力矩，通过电磁力的作用传输到从动轴上。根据电磁感应定律和安培定律，传输力矩M的大小具有如下关系：

M=k（n1- n2）B2L2r2

式中：B为气隙磁通密度，L为铜转子长度，r为铜转子半径，

n1为主动轴的转速，n2从动轴的转速，k为比例常数。

我们知道磁通密度B是随着励磁电流的大小而变化的，而改变励磁电流的大小是很简单易行的。因此，磁通密度B可以很方便地从零变化到最大值。若输出力矩不变，改变磁通密度B可使从动转轴的转速n2由0~ n1间变化。若要维持被拖动机械转速 n2不变，则改变磁通密度B可使传输力矩M随被拖动机械的阻力矩变化而变化，也就是说输出功率不断变化时，改变B可使被拖动机械保持恒定的转速运转。

二，主要特点

本装置的最大优点是传输效率高，在全速运转时，本装置的效率与变频调速、永磁调速相近。但在半速运转时，传输力矩M为1/2，磁通密度B的平方为1/4，励磁损耗为励磁电流的平方，励磁损耗只有全速运转时的1/16，比上述两种调速技术的效率要高。所以具有很大的节能意义。

本装置与变频调速装置相比，具有以下优点：

1. 设计寿命比变频调速要长得多；

2. 运行可靠性高，本装备很少维修；

3. 对电网无谐波污染，变频装置会引起较大的谐波污染。谐波分量会引起电网中的电动机产生附加发热和损耗，谐波超过一定标准后，电网管理部门规定要加装消谐装置；

4. 本装置的电动机与被拖动机械之间没有刚性连接，故机械震动比较小；

5. 生产成本低于变频调速。

本装置与电磁调速电动机相比，主要是大大提高了效率。电磁调速电动机的效率只有80%。造成效率低的原因是铁质圆筒（外部旋转体）中涡流损耗太大，制造容量只能在100kW以下，目前已经基本停止生产。本装置的制造容量将不再受到限制，空冷的可做到3000kW，甚至更大。

本装置与永磁调速电动机相比，主要是调节方便。永磁调速器是在带载情况下，以调节永磁体和铜导体之间的气隙来改变磁通密度B。随着负载不定的变化，气隙调节机构也在不定地运动，造成机械磨损和能量损耗；其次是随着时间的推移，永磁体的性能要发生变化，影响输出功率。另外，在带有强磁场情况下，进行机构装配，对环境条件要求较高。

在现代生产和生活中，使用电力拖动的机械都离不开交流异步电动机，这种电机具有经济、可靠、高效的优点。但就是不能调速，或者说调速难度大、范围小、效率低。长期以来，能源浪费的情况十分严重。由于设计和配套上余量考虑，现存的电机输出都高于实际需要10%以上 (流量或风量的余量)，有些甚至达到30%，为满足实际工况要求，历来是在电机负载端（风机, 水泵）采用阀门或者风门对流量或压力进行调节，这种调节方式产生以下不良后果：

1．高能耗，阀门或风门调整流量或压力，使得管损严重、系统效率低，造成能源的浪费；

2．系统安全稳定性差，当流量降低，阀门开度减小时，风机或水泵运转在效率差、磨损高的位置上，长期的部分阀门开度，加速阀体自身磨损，导致阀门控制特性变差，系统设备寿命缩短，且维护量大。

三，应用领域

本装置专门用于鼠笼型电动机拖动的机械，而被拖动机械要求速度有较大变化的场合，本装置装于电动机和被拖动机械之间。

四，型号说明

CWTS——6400H（F）

CW---磁耦合，TS---调速，6400---最大传输力矩，H---同电机合为一体，F---独立安装。

五，产品规格

本装置的基本功能是将主动轴上的力矩，通过电磁力的作用传输到从动轴上。所以产品规格以最大传输力矩来分档，结合鼠笼型电动机的机座号，产品规格如下：