直流电机的调速:所谓调速,即通过调节电机转速获得所需扭矩。
直流(有刷)电机通过调节电压、串接电阻、改变励磁都可以调速,实际以调节电压Zui为方便也Zui为常用,目前主要使用PWM调速,PWM其实就是通过高速的开关来实现直流的调压,一个周期内,开的时间长,平均电压就高,关的时间长,平均电压就低,调起来很方便,只要开关速度够快,电网的谐波就少,且电流更为连续。
电刷和换向器长期磨损,在换向的时候有巨大的电流变化,非常容易产生火花,换向器和电刷限制了直流电动机的容量和速度,使得直流电动机的调速遇到了瓶颈。
对于无刷直流电机,调速的时候表面上只控制了输入电压,但电机的自控变频调速系统(无刷直流电机本身自带转子位置检测器等转子位置信号获取装置,使用此装置的转子位置信号来控制变压变频调速装置的换相时刻)自动根据变压控制了频率,用起来和直流(有刷)电机几乎一样,非常方便。
由于转子采用永磁体,不需要专门的励磁绕组,在同等容量的情况下,电机体积更小,重量更轻,效率更高,结构更紧凑,运行更可靠,动态性能更好,在电动汽车的驱动等方面都获得了广泛的应用。三相交流电机——异步电机
交流电机分为同步电机和异步电机,同步电机多用于发电机,异步电机多用于电动机。电机的外壳是定子,定子上有三相对称交流绕组,由于三相电顺序变化,形成一个旋转的合成磁场,磁场的旋转速度就是同步转速。
同步转速n=60f/p,f是频率,p是极对数,比如对于接入国家电网50Hz的2极电动机(即极对数为1对),那么转速n=60*50/1=3000r/min。
同理,4极,6极,8极电机同步转速为1500,1000,750 。
异步电机机构简单,转子为闭合线圈,比如鼠笼式。
转子线圈将切割旋转磁场,产生感应电动势,进而产生感应电流,Zui后产生旋转磁场,这样转子就变成了一个电磁铁,将跟随定子磁场旋转,转子的转速必然<定子的旋转磁场,这样才能切割磁感线。
即转子的异步转速<同步转速,转子与定子磁场存在转速差,称之为异步电机。
不同厂家生产的异步电机额定转速略有差异,2极电机约2800+r/min,4极,6极,8极异步约为1400+,950+,700+。
异步电机空载时转速高,有负载时转速下降。
异步电动机结构简单,维护方便,运行可靠价格便宜,得到广泛应用。
三相交流电机——同步电机
同步电机:
如果让转子速度=定子磁场旋转速度,就成为了同步电机,此时就需要把定子变成一个电磁铁或永磁铁,即给定子通电,此时不需要再切割磁感线就能旋转,旋转速度与磁场旋转速度相同,即形成同步电机。
同步电机转子结构比异步电机复杂,价格高,在生产生活中应用不如异步电机广泛,主要用作发电机上,现在火电站,水电站、汽轮机、水轮机基本都是同步电机。