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可控交流電氣傳動(dòng)逐步取代直流傳動(dòng)
信息來源： 發(fā)布時(shí)間：2012-06-07 09:32:33 點(diǎn)擊次數(shù)：0
直流電氣傳動(dòng)和交流電氣傳動(dòng)在19世紀(jì)先后誕生。在20世紀(jì)大部分年代里，鑒于直流傳動(dòng)具有優(yōu)越的可控性能，高性能可調(diào)速傳動(dòng)一般都用直流電機(jī)，而約占電氣傳動(dòng)總?cè)?0%的不變速傳動(dòng)則采用交流電機(jī)。這種分工在當(dāng)時(shí)已成為舉世公認(rèn)的格局。直到20世紀(jì)70年代，由于采用電力電子變換器的高效交流變頻傳動(dòng)開發(fā)成功，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、工作可靠、維護(hù)方便、效率高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小的交流籠型電機(jī)進(jìn)入了可調(diào)速領(lǐng)域，一直被認(rèn)為是天經(jīng)地義的交直流傳動(dòng)按調(diào)速分工的格局終于被打破了。此后，交流調(diào)速傳動(dòng)主要沿著三個(gè)方向發(fā)展和應(yīng)用：
1)一般性能的節(jié)能調(diào)速和工藝調(diào)速;2)高性能交流調(diào)速系統(tǒng);3)特大容量、極高速的交流傳動(dòng)。
交流調(diào)速在國內(nèi)外發(fā)展十分迅速。交流傳動(dòng)一般采用交—直—交變頻。變頻調(diào)速就是把50Hz的交流電變成直流電，再把直流電逆變成不同頻率的交流電，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將由變換后的電源頻率來控制調(diào)速的方法。
國民經(jīng)濟(jì)要可持續(xù)發(fā)展，就必須節(jié)約能量。采用變頻調(diào)速以后，節(jié)約電能的效果是非常明顯的。在實(shí)際電氣傳動(dòng)中，應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)大約占40%，而實(shí)際應(yīng)用變頻調(diào)速的只占5%左右。交流變頻調(diào)速還有待于進(jìn)一步推廣和使用。采用變頻調(diào)速以后，帶來一些設(shè)計(jì)觀念上的變化。長期以來，我們設(shè)計(jì)制造電動(dòng)機(jī)時(shí)主要考慮啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，把起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大當(dāng)作一個(gè)基本出發(fā)點(diǎn)。
鑒于增加啟動(dòng)電阻就可增大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，異步電動(dòng)機(jī)定子常采用雙籠或深槽結(jié)構(gòu)。在啟動(dòng)時(shí)，磁場對轉(zhuǎn)子強(qiáng)切割，產(chǎn)生的集膚效應(yīng)把轉(zhuǎn)子電流排到外繞組中，外繞組電阻就很大，這樣啟動(dòng)電阻就大，以保證足夠的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。這樣一來，轉(zhuǎn)子和定子的尺寸加大了，因而材料多了、重量增加了。有了變頻調(diào)速后，隨著頻率從低到高的變化，電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩自然會(huì)變得比較大。在電機(jī)的設(shè)計(jì)制造思想上可以擺脫啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的限制，按照新的工況重新考慮。既可以使電效率提高，還可以使電動(dòng)機(jī)小型化。這是變頻專用電機(jī)高效的一條重要思路。隨著信息化、智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣傳動(dòng)技術(shù)將向網(wǎng)絡(luò)化控制與管理的方向邁進(jìn)。
1)一般性能的節(jié)能調(diào)速和工藝調(diào)速;2)高性能交流調(diào)速系統(tǒng);3)特大容量、極高速的交流傳動(dòng)。
交流調(diào)速在國內(nèi)外發(fā)展十分迅速。交流傳動(dòng)一般采用交—直—交變頻。變頻調(diào)速就是把50Hz的交流電變成直流電，再把直流電逆變成不同頻率的交流電，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將由變換后的電源頻率來控制調(diào)速的方法。
國民經(jīng)濟(jì)要可持續(xù)發(fā)展，就必須節(jié)約能量。采用變頻調(diào)速以后，節(jié)約電能的效果是非常明顯的。在實(shí)際電氣傳動(dòng)中，應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)大約占40%，而實(shí)際應(yīng)用變頻調(diào)速的只占5%左右。交流變頻調(diào)速還有待于進(jìn)一步推廣和使用。采用變頻調(diào)速以后，帶來一些設(shè)計(jì)觀念上的變化。長期以來，我們設(shè)計(jì)制造電動(dòng)機(jī)時(shí)主要考慮啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，把起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大當(dāng)作一個(gè)基本出發(fā)點(diǎn)。
鑒于增加啟動(dòng)電阻就可增大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，異步電動(dòng)機(jī)定子常采用雙籠或深槽結(jié)構(gòu)。在啟動(dòng)時(shí)，磁場對轉(zhuǎn)子強(qiáng)切割，產(chǎn)生的集膚效應(yīng)把轉(zhuǎn)子電流排到外繞組中，外繞組電阻就很大，這樣啟動(dòng)電阻就大，以保證足夠的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。這樣一來，轉(zhuǎn)子和定子的尺寸加大了，因而材料多了、重量增加了。有了變頻調(diào)速后，隨著頻率從低到高的變化，電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩自然會(huì)變得比較大。在電機(jī)的設(shè)計(jì)制造思想上可以擺脫啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的限制，按照新的工況重新考慮。既可以使電效率提高，還可以使電動(dòng)機(jī)小型化。這是變頻專用電機(jī)高效的一條重要思路。隨著信息化、智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣傳動(dòng)技術(shù)將向網(wǎng)絡(luò)化控制與管理的方向邁進(jìn)。