《電機驅(qū)動與調(diào)速》第39講（變差調(diào)速）

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講項目6三相交流電動機的調(diào)速任務(wù)16滑差調(diào)速

教學(xué)目標1、掌握滑差調(diào)速控制線路2、學(xué)會線路故障分析

教學(xué)重點滑差調(diào)速調(diào)速控制線路教學(xué)難點滑差電動機控制器

教學(xué)方法探究式、演示、情境交融、啟發(fā)互動式教學(xué)法教學(xué)手段多媒體教學(xué)、動畫演示教學(xué)作業(yè)布置

作業(yè)題6-32教學(xué)過程：

項目6三相交流電動機的調(diào)速任務(wù)16滑差調(diào)速

滑差電動機又稱電磁調(diào)速異步電動機,組成有異步電動機、電磁轉(zhuǎn)差離合器和控制裝置等部分。它是將異步電動機轉(zhuǎn)軸與生產(chǎn)機械轉(zhuǎn)軸作軟性連接以傳遞功率的一種裝置?；铍妱訖C是一種利用直流電磁滑差恒轉(zhuǎn)矩控制的交流無級變速電動機。它具有設(shè)備簡單、調(diào)速范圍廣、速度調(diào)節(jié)平滑、起動轉(zhuǎn)矩大、控制功率小、有轉(zhuǎn)速負反饋自動調(diào)節(jié)功能、機械特性硬度高等一系列優(yōu)點，在印刷機、無線裝訂、高頻烘干聯(lián)動機、鏈條鍋爐爐排控制中得到廣泛應(yīng)用。目前國產(chǎn)YCT系列滑差電動機的連續(xù)調(diào)速范圍為120～1200r/min，容量為0.6～100KW。3

1、電磁轉(zhuǎn)差離合器

（1）結(jié)構(gòu)電磁離合器由電樞與磁極兩個旋轉(zhuǎn)部分組成，如圖6-5所示。圖6-5滑差電動機的電磁轉(zhuǎn)差離合器電磁離合器的電樞部分可以制成籠型繞組，也可用鑄鋼材料制成圓筒形（可看成無數(shù)根籠型條并接）。電樞直接與異步電動機相連接，屬于主動部分。磁極由鐵磁性材料制成爪形，并裝有勵磁線圈，利用電刷和集電環(huán)通入直流電流勵磁。磁極與被拖動的生產(chǎn)機械連接，屬于從動部分。

電樞與磁極之間靠電磁聯(lián)系而無機械聯(lián)系。4

（2）工作原理1）“離”狀態(tài)勵磁繞組未通直流勵磁電流，則電樞與磁極之間既無電聯(lián)系也無磁聯(lián)系，這時磁極與被拖動的負載不轉(zhuǎn)動。這相當于機械離合器的“離”狀態(tài)。2）“合”狀態(tài)勵磁繞組通入直流勵磁電流，則磁極有了磁性，磁極與電樞間有磁聯(lián)系。由于電樞與磁極間有相對運動，電樞鼠籠導(dǎo)條要感應(yīng)電動勢，產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流形成新的磁場。電樞的磁極與爪形磁極N相互作用，使爪形磁極受到與電樞轉(zhuǎn)向同向的作用力，進而形成與電樞轉(zhuǎn)向同向的電磁轉(zhuǎn)距，使爪形磁極與電樞同向運轉(zhuǎn)。這相當于機械離合器的“合”狀態(tài)。爪形磁極的轉(zhuǎn)速n2必然小于電動機的轉(zhuǎn)速n，只有它們之間存在轉(zhuǎn)速差才能產(chǎn)生感應(yīng)電流和轉(zhuǎn)矩，所以稱為電磁轉(zhuǎn)差離合器。輸出軸的轉(zhuǎn)向與電樞轉(zhuǎn)向一致，因此要改變輸出軸的轉(zhuǎn)向就必須改變原異步電動機的轉(zhuǎn)向。5

（3）機械特性改變勵磁電流大小可得出不同的機械特性曲線。圖6-6滑差電機電磁轉(zhuǎn)差離合器的機械特性勵磁電流越大→磁場越強→轉(zhuǎn)矩越大→對應(yīng)一定的負載轉(zhuǎn)矩，輸出轉(zhuǎn)速也越大。因此，改變電磁轉(zhuǎn)差離合器的勵磁電流就可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，調(diào)速簡單方便?；铍妱訖C利用電磁滑差離合器進行調(diào)速，可以獲得均勻平滑的調(diào)速特性。6

（4）注意事項1）滑差電動機需加自動調(diào)速裝置

滑差電動機的機械特性較軟，為得到平滑而穩(wěn)定的調(diào)速特性，需加自動調(diào)速裝置。2）滑差電動機不宜長期低速運行由于電磁離合器依靠電樞中的感應(yīng)電流而工作的，故感應(yīng)電流會引起電樞發(fā)熱。一定負載轉(zhuǎn)矩下，轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)差越大，感應(yīng)電流越大，發(fā)熱越厲害，故滑差電機不宜長期低速運行。7

2、滑差電動機的調(diào)速控制線路滑差電動機的調(diào)速控制線路如圖6-7所示。圖6-7滑差電動機的調(diào)速控制線路8

（2）調(diào)速工作原理合上QS→按下SB1→M運轉(zhuǎn)→同時接通晶閘管控制器VC的電源→電磁轉(zhuǎn)差離合器DC的勵磁線圈得到勵磁電流→磁極隨電動機及離合器電樞運轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié)電位器RP即可改變磁極及負載的轉(zhuǎn)速。

3、滑差電動機的控制裝置電磁轉(zhuǎn)差離合器的固有機械特性很軟，故滑差電動機要擴大調(diào)速范圍，應(yīng)采用轉(zhuǎn)速負反饋組成的閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)來獲得具有較硬的調(diào)速系統(tǒng)靜特性?；铍妱訖C閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成如圖6-8所示方框圖。9圖6-8滑差電動機閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成方框圖

（1）滑差電動機的調(diào)速原理與電磁轉(zhuǎn)差離合器的轉(zhuǎn)軸連接的測速發(fā)電機的輸出電壓正比于轉(zhuǎn)速，該電壓的反饋電壓Ufn與給定電壓Usn比較的偏差電壓（Ufi＝Usn－Ufn），經(jīng)放大電路放大后與移相觸發(fā)電路的鋸齒波電壓合成，輸出脈沖送給晶閘管主電路，主電路的輸出電壓對勵磁繞組供電。10起動原動機后，旋轉(zhuǎn)的電樞切割直流勵磁繞組產(chǎn)生的磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，繼而電樞產(chǎn)生感應(yīng)渦流，渦流與磁場互相作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而磁極與輸出軸隨電樞旋轉(zhuǎn)。改變給定電壓Usn的數(shù)值就能改變滑差電機的轉(zhuǎn)速n2。

（2）滑差電動機控制器我國統(tǒng)一設(shè)計生產(chǎn)的JD1系列滑差電動機控制器，用于YCT和YCTD系列電磁調(diào)速電動機的轉(zhuǎn)速控制，外形如圖6-9所示。

圖6-9滑差電機控制器111）控制器原理圖圖6-10滑差電動機控制器原理圖12電路組成有主電路、觸發(fā)電路（包括電源電路、給定電路、放大電路、移相觸發(fā)電路、轉(zhuǎn)速負反饋電路等環(huán)節(jié)）。①主電路（a）主電路的組成主電路由220伏交流電網(wǎng)直接供電的帶續(xù)流二極管V4的單相半波可控整流電路，供給勵磁繞組。（b）主電路的保護裝置主電路用快速熔斷器進行短路和過載保護。用硒堆或壓敏電阻RV進行交流側(cè)吸收浪涌電壓保護。用二極管V5對脈沖變壓器T2副邊作續(xù)流保護。采用續(xù)流二極管V4對晶閘管V3電流過零關(guān)閉保護。②觸發(fā)電路其組成有電源電路、測速反饋環(huán)節(jié)、給定電壓環(huán)節(jié)、比較放大環(huán)節(jié)、移相和觸發(fā)環(huán)節(jié)等。132)故障及其檢修方法①若電磁離合器電機只能低速運轉(zhuǎn)。這是續(xù)流二極管V4受損開路，或V4引線脫焊所致。②若電磁離合器電機轉(zhuǎn)速不可調(diào)低。無反饋電壓，用萬用表直流電壓檔測量W2兩端電壓，如有讀數(shù)，則是RP2開路；如無電壓，用萬用表交流檔100伏測量測速發(fā)電機三相交流電壓，如正