微型調(diào)速電機在各類設備中承擔著靈活調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的重要功能,其調(diào)速功能的實現(xiàn)基于多種不同原理,每種原理都有獨特的工作方式與應用特點。
電磁調(diào)速原理是較為常見的一種。這類電機通常由籠型異步電動機、電磁轉(zhuǎn)差離合器和控制器三部分組成。電磁轉(zhuǎn)差離合器內(nèi)部設有電樞和磁,當控制器給離合器的勵磁繞組通入直流電時,會產(chǎn)生磁場?;\型異步電動機帶動電樞旋轉(zhuǎn),電樞切割磁場產(chǎn)生感應電動勢和電流,該電流與磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,進而驅(qū)動磁及負載轉(zhuǎn)動。通過調(diào)節(jié)勵磁電流的大小,能夠改變磁場強度,從而實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。勵磁電流越大,磁場越強,磁與負載的轉(zhuǎn)速也就越高;反之,轉(zhuǎn)速降低。這種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)相對簡單,控制方便,但存在一定的轉(zhuǎn)差損耗,效率在部分工況下表現(xiàn)一般 。
變頻調(diào)速原理隨著電力電子技術(shù)發(fā)展得到廣泛應用。其核心在于改變電機供電電源的頻率。微型調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速與電源頻率緊密相關(guān),通過變頻器將固定頻率的交流電變換為頻率可調(diào)的交流電,輸入到電機中,即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。例如,當電源頻率降低時,電機的同步轉(zhuǎn)速下降,帶動負載的實際轉(zhuǎn)速也隨之降低;提高電源頻率,則轉(zhuǎn)速上升。變頻調(diào)速能夠在較寬的范圍內(nèi)實現(xiàn)平滑調(diào)速,調(diào)速精度較高,并且可以根據(jù)負載需求實時調(diào)整電機的運行狀態(tài),具有較好的節(jié)能效果,適用于對調(diào)速性能要求較高的場合。
調(diào)壓調(diào)速原理則是通過改變電機的輸入電壓來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。依據(jù)電機的機械特性,在一定范圍內(nèi),降低輸入電壓,電機的轉(zhuǎn)速會相應下降。實現(xiàn)調(diào)壓調(diào)速的方式有多種,如采用自耦變壓器、晶閘管調(diào)壓裝置等。不過,調(diào)壓調(diào)速在調(diào)速過程中,電機的轉(zhuǎn)矩會隨著電壓的降低而減小,因此更適用于風機、泵類等轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速平方成正比的負載。若用于恒轉(zhuǎn)矩負載,在低速運行時可能會出現(xiàn)電機過載的情況 。
串電阻調(diào)速原理在一些特定類型的微型直流調(diào)速電機中較為常見。通過在電機的電樞回路中串聯(lián)電阻,改變回路總電阻值。當電阻增加時,回路電流減小,電機的電磁轉(zhuǎn)矩降低,轉(zhuǎn)速隨之下降;反之,減小串聯(lián)電阻,轉(zhuǎn)速上升。這種調(diào)速方式操作簡單,但串聯(lián)電阻會消耗電能,產(chǎn)生熱量,存在能量浪費,并且調(diào)速的平滑性較差,通常適用于調(diào)速范圍要求不高、對節(jié)能和調(diào)速精度要求相對較低的場合。
這些不同的調(diào)速原理各有優(yōu)劣,在實際應用中,需根據(jù)具體的使用場景、負載特性以及性能要求,合理選擇微型調(diào)速電機及其對應的調(diào)速方式,以滿足不同設備的運行需求。