單相電機(jī)調(diào)速器原理圖_單相電機(jī)調(diào)速方法
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單相交流電機(jī)調(diào)速器的工作原理是在電動(dòng)機(jī)控制回路中串入雙向可控硅,控制可控硅的導(dǎo)通角從而控制電動(dòng)機(jī)的端電壓。當(dāng)外接電源電壓或負(fù)載波動(dòng)引起轉(zhuǎn)速變動(dòng)時(shí)與電動(dòng)機(jī)同軸聯(lián)接的測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出信號(hào)通過(guò)積分器與轉(zhuǎn)速給定信號(hào)比較,其誤差放大后和過(guò)零觸發(fā)信號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)移相觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)電壓自動(dòng)調(diào)整從而使轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在給定值,需要改變轉(zhuǎn)向時(shí),只需將電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)接頭對(duì)換即可。
該電路是較簡(jiǎn)單的帶反饋可控硅調(diào)壓電路。
接線原理圖見(jiàn)下圖:
作為單相異步電動(dòng)機(jī)其調(diào)速方法有三種:
?。?)變極調(diào)速;
?。?)降壓調(diào)速;
?。?)抽頭調(diào)速。
變極調(diào)速(簡(jiǎn)介)
在單相電機(jī)中,有倍極調(diào)速和非倍極調(diào)速之分。倍極調(diào)速電機(jī)一般定子上只有一套繞組,用改變繞組端部聯(lián)接方法獲得不同的極對(duì)數(shù)以達(dá)到調(diào)整旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速。在極數(shù)比較大的變極調(diào)速中,定子槽中安放兩套不同極數(shù)的獨(dú)立繞組,實(shí)際上相當(dāng)于兩臺(tái)不同極數(shù)的單速電機(jī)的組合,其原理和性能與一般單相異步電機(jī)一樣
降壓調(diào)速
降壓調(diào)速方法很多,如串聯(lián)電抗器(吊扇)、串聯(lián)電容、自耦變壓器和串連可控硅調(diào)壓調(diào)速。空調(diào)中最常用的調(diào)壓調(diào)速是可控硅(塑封)調(diào)壓調(diào)速。
可控硅調(diào)速是改變可控硅導(dǎo)通角的方法,改變電動(dòng)機(jī)端電壓的波形,從而改變了電動(dòng)機(jī)的端電壓的有效值??煽毓鑼?dǎo)通角α1=180°時(shí),電機(jī)端電壓為額定值,α1<180°時(shí)電壓波形如下圖實(shí)線部分,電機(jī)端電壓有效值小于額定值,α1越小,電壓越低,如下圖:
塑封PG電機(jī)就是可控硅降壓調(diào)速。對(duì)于塑封PG電機(jī),其繞組工作原理與抽頭電機(jī)一致,但不同之處在于塑封PG電機(jī)的輸入電壓不是直接接到電源上的,而是通過(guò)電控的輸出端施加電壓于電機(jī)上的,其電控的輸出電壓是可調(diào)節(jié)的。其電氣原理圖見(jiàn)圖3,調(diào)速是利用電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩與電機(jī)輸入電壓成近似一次關(guān)系,通過(guò)改變電機(jī)輸入電壓來(lái)改變電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩,起到調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的作用,其原理如下圖示:
該結(jié)構(gòu)是在電機(jī)的軸上裝有一個(gè)磁環(huán),它一般有6極磁環(huán)及2極磁環(huán)2種。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一圈時(shí),磁環(huán)也旋轉(zhuǎn)一圈,磁環(huán)與PG板中的霍爾元件相感應(yīng),6極磁環(huán)會(huì)在PG板的OUTPUT(白)腳中輸出3個(gè)脈沖,2極磁環(huán)會(huì)輸出1個(gè)脈沖,這樣根據(jù)輸出脈沖的數(shù)量就可以知道電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在電控中設(shè)定有預(yù)定的轉(zhuǎn)速值,將它與從PG塊中采樣取得的轉(zhuǎn)速值相比較,當(dāng)轉(zhuǎn)速偏低時(shí),則提高電控的輸出電壓(可控硅導(dǎo)通角變大),當(dāng)轉(zhuǎn)速偏高時(shí),則降低電控的輸出電壓(可控硅導(dǎo)通角變小),這樣通過(guò)PG信號(hào)的反饋調(diào)節(jié)電控輸出電壓就實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)的平滑調(diào)速。由于電控的輸出電壓不會(huì)高于其輸入電壓,因此在電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)要保證電機(jī)達(dá)到高風(fēng)檔的轉(zhuǎn)速時(shí)其電控的電壓不高于工作的額定電壓。如我國(guó)額定電壓為220VAC,則設(shè)計(jì)時(shí)的電控電壓一般設(shè)計(jì)為180VAC~200VAC左右。此參數(shù)值設(shè)定太低則造成電機(jī)材料浪費(fèi),且電控若損壞擊穿后電機(jī)直通市網(wǎng)電壓,其電機(jī)溫升會(huì)較高;若此參數(shù)值設(shè)定過(guò)高則會(huì)造成市網(wǎng)電壓降低時(shí),有可能達(dá)不到設(shè)定的額定轉(zhuǎn)速,影響空調(diào)的能力
抽頭調(diào)速(重點(diǎn))
電容運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)在調(diào)速范圍不大時(shí),普遍采用定子繞組抽頭調(diào)速。此時(shí)定子槽中放置有主繞組、副繞組及調(diào)速繞組,通過(guò)改變調(diào)速繞組與主、副繞組的聯(lián)接方式,調(diào)整氣隙磁場(chǎng)大小及橢圓度來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速的目的。
一般電容運(yùn)轉(zhuǎn)單相電機(jī),主繞組與副繞組嵌在不同的槽中,繞組與鐵芯間由聚酯纖維無(wú)紡布(DMDM或DMD)隔開(kāi),其在空間一般相差90度電角度,且副繞組通過(guò)串聯(lián)一個(gè)工作電容器后與主繞組并接于電源。當(dāng)電機(jī)通電后,主繞組與副繞組在氣隙中共同形成一個(gè)有方向有幅值強(qiáng)度的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。其方向與主、副繞組所處的空間位置等有關(guān),它決定了電機(jī)的轉(zhuǎn)向;其幅值強(qiáng)度則與主副繞組的參數(shù)設(shè)計(jì)有關(guān),它決定了電機(jī)輸出力矩的大小。該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子相互作用,使電動(dòng)機(jī)按一定的方向旋轉(zhuǎn)。若調(diào)換主副繞組的空間位置,則旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向會(huì)相反,該反方向的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子相互作用,使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向也會(huì)相反。
抽頭調(diào)速可分為T(mén)型抽頭調(diào)速和L型抽頭調(diào)速。L型抽頭調(diào)速又可分為主繞組抽頭L-1型和副繞組抽頭L-2型。目前最常用的是T型抽頭調(diào)速和副繞組抽頭L-2型調(diào)速。原理線路圖見(jiàn)下:
T型抽頭調(diào)速優(yōu)點(diǎn):中、低檔運(yùn)行繞組溫升低;缺點(diǎn):電機(jī)高檔效率低,主繞組易形成匝間短路(見(jiàn)企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)13設(shè)計(jì)案例的DC03.043-001“YDK29-8E電機(jī)匝間短路案例分析”)。
L型抽頭調(diào)速優(yōu)點(diǎn):電機(jī)高檔效力高,繞組不易形成匝間短路;缺點(diǎn):中、低檔運(yùn)行繞組溫升高。
不論哪種調(diào)速,都各有優(yōu)缺點(diǎn),選用哪種除要考慮設(shè)計(jì)時(shí)要達(dá)到哪個(gè)結(jié)果,還要考慮電機(jī)的經(jīng)濟(jì)性,一般L型較經(jīng)濟(jì))。
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