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无级调速简介方法和匹配方式

更新时间:2019/6/20 / 阅读次数:126030

    无级调速简介方法和匹配方式
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无级调速简称CV(continuously variable) 变速,是通过两组可以改变直径的齿轮或者皮带轮组成,由链条或皮带连接,通过改变齿轮或皮带轮的直径来控制变速比。由于皮带、链条的物理限制,不能用于扭矩较大的发动机,常见于踏板摩托车(皮带传动),小型轿车(链条传动),卡丁车(皮带传动)。
中文名 无级调速 外文名 continuously viable 简 称 CV 优 点 没有换档动作,方便 缺 点 故障率相对较高,成本相对较高 别 称 自动调速
1 简介
2 机床的调速方法
3 负载类型
4 调速方式的匹配
5 电磁转差离合器调速
简介
无级调速是指电动机在拖动工作机械过程调节速度时,使其转速可做均匀平滑变化。因而无级调速又叫连续调速。这种调速方法,适用于要求能连续改变转速的工作机械负载,如程序控制的自动机床等。且此种调速方法,适应性强,容易实现调速自动化,在工业设备装置上被广泛的采用。 [1]
优点:没有换档动作,方便,没有换档的顿挫感,传动效率高(比自动变速(85%左右)高很多(约95%),与手动变速接近),所以加速快,油耗低。
缺点:故障率相对较高,成本相对较高,不能用于高输出发动机。
机床的调速方法
调速是机床对其电力拖动系统提出的重要要求。机床不仅要求调速,在许多情况下还要求速度稳定(稳速)。为了满足各种工作速度的要求,目前普通机床常用的调速方法有三种:
1、机械有级调速
在采用不调速的笼型异步电动机拖动的卧式车床、钻床、铣床的机床主传动系统中电动机转速不变,通过改变齿轮变速箱的变速比得到机床主轴的不同转速。这种机械变速,不能保证最有利的切削速度,而且调速装置体积大,造价高。如C650普通车床、X62W铣床变速系统。
2、电气和机械配合的有级调速
机床的传动系统采用多速异步电动机,再与齿轮变速箱变比相配合而获得不同的转速。此种方法可以减小机床变速箱体积,还可得到较多的不同速度,但多速电动机造价高。如T68卧式铣镗床。
3、电气无级调速
通过直接改变电动机的转速而实现,机床的齿轮变速箱改为减速器,从而使机床的传动系统变得很简单,电气无级调速系统调速范围宽、控制灵活,可以实现远距离操作。因此,高级机床一般使用的是电气无级调速。如数控机床。
负载类型
需要调速的工作机械是很多的,对调速有各种不同的要求,产生的转速与转矩的关系称为负载特性。负载特性分为不同的类型,通常的类型有恒转矩负载和恒功率负载。
恒转矩负载的特点是在任何转速下,负载转矩恒定,负载功率与转速成正比,它包括反抗性恒转矩负载和位能性恒转矩负载。
恒功率负载,即在调速范围内的各种速度下,负载功率恒定,而负载转矩与转速成反比。例如,车床的主轴运动,龙门刨床工作台的进给切削运动等,其所受阻力与工件运行线速的乘积是一定的,是恒功率负载。
调速方式的匹配
对于恒转矩负载,应采用恒转矩的调速方式。对于直流电动机,当励磁一定时,采用调节电枢电压或电枢电阻的方法,即为恒转矩的调速方式。在此种情况下,转矩一定,电动机无论运行于高速或者低速,其发热始终是一样的,电机容量可被合理地充分利用。称此状况为调速方式与负载类型实现了匹配。
恒功率负载采用恒功率调速方式,也称之为实现了匹配。对于直流电动机,当电枢电压一定时减弱磁通的调速方法就属于恒功率调速方式;实现匹配时,功率一定,则无论电机在高速或低速状态下运行,其发热也是始终一样,电动机容量也可以合理地被充分利用。如果负载类型与调速方式未实现匹配则会造成电动机的容量浪费或电动机的过热运行。 [2]
电磁转差离合器调速
电磁调速电机是一种可实现恒转矩无级调速的电动机,它通常又被叫做滑差电机,由交流三相异步电动机、滑差离合器(亦称电磁转差离合器)、测速发电机和控制装置等几部分组成一套交流调速驱动装置。电磁转差离合器调速系统能在比较宽广的范围内,实现平滑的无级调速。电磁调速电动机结构简单、运行可靠、使用维护方便(无整流子,无滑环)、起动性能好、控制功率小、易于自控和遥控、调速比宽,调速精度好,被广泛应用在钢铁、电站、电线电缆、石油、化工、造纸、纺织、印染等行业。
电磁转差离合器
由于利用电磁转差离合器对异步电动机进行调速可以使控制装置及结构简单,价格便宜。并且在加装控制器后,实现了交流无级调速,具有无失控区、调速范围广、控制功率小、起动性能好、起动力矩大、起动平滑,因此,电磁转差离合器广泛用于恒转矩无级调速的各种机械设备上。 

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