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76 综 述 C^VD，99 2l世纪是交流调速时代 成都840信箱(610051)昊忠智成都佳灵电气公司(610043)昊加林 摘要：传动调速经历了机械式，变速取轴节、电动机调速三个阶段的发展。电动 机调速又经过笼型简单变极阔速及加机械联轴节。绕线转子功率控制调速到高精 度的直流电动机调速到如今30多年并在1996年八部委以机械科[1996]768号文 宣告结束，可全部采_f丰j交流变频异步、同步电动机调速可达到高精度调速的静动 态性能。本文论述上述已达到交流变频调速占领各个调速领域的条件和标志，21 世纪将是交流调速占统治的时代。 关键词：交流调速直流电动机调速 1 传动调速发展阶段的回顾 1．1机械调速 传动机械式调速．动力源为机械式是调速中最为古老的。最原始的是蒸汽机，优点是 起动转矩大，正反转容易，缺点是热效率低，单位输出功率重量大。为此发展成汽轮机， 能量转换效率高了，容易获得高速，但需用锅炉和大量的附属设备。在交通上具方面用此 类设备肯定不方便。进一步发展为内燃机，广泛用于汽车、船舶等。 1．2联轴节调速 机械式太古老。当进入电气时代，用电动机传动机械，起初都是恒速运转，为了调速 的需要就在电动机的轴上装上了可调速的联轴节，这些联轴节有：机械式：液力式；电气 式三种。机械式主要用变间距带轮、圆锥及球面磨擦轮、金属环、 行星锥与环，这种 调速响应慢、精度差，范围窄、效率低。液力式是改变液量调速，容易实现无级调速但效 率低，损耗大，无制动，急加减速困难。电气式的电磁转差离合器可实现速度与转矩的控 制，缺点是总效率低。 1 3电动机调速是在电动机轴上加联轴节调速，满足不了高精度调速的要求而发展起来 的，起初是改变笼型上异步电动机的极数，以后义在绕线式异步机上加电阻进行调速等。 当有升降机及轧机和铁路车辆出现，工业高度发展要求调速响应精度高，停位准确及制动 等，于二是出现了直流电动机调速。而且统治了30多年。自从1970年以后逐渐感觉到直流 调速在单机容量上满足不了要求又有换向的火花，维修困难又不能节能，节材等逐渐开始 采用交流异步、同步电动机变频调速代替直流电动机调速到如今。九十年代末期已经完全 可以取代直流调速，在传动调速史上展开了新的～页，2l世纪交流调速将占统治地位。 CAVD’99 综 述 77 2交直流调速的比较及高精度调速行业应用实例 2．1交直流调速比较 J：业生产领域发展剑比较高的阶段，如冶金的轧机、电气机车、电梯的出现要求传动 电动机能快速正反转，起动力矩人．陕速制动，停位准确，调速范隔人，枯度高，啊应快， 因此住传统的调速中～直采稍直流电动机运行丁儿1卜年，但由丁直流电动机的换向器及电 刷往犬容量方面问题较多．而且维护：．作避人．在t970年以岳逐步用交流同步机及异步 机变频调速代替直流电动机调速，而且比霞流电动机还有F列优点： 1)革机容苗不受限制 众所周知，苴流电机由『I换同器的换向能力限制了电机的窬鼍和速度．直流鬯动机的 (50／lOOr 为设备提供更大的动力。 2)体积小、重量轻、占地面积小 由于交流电机结构简单、体积小、重量轻、古地面积小。而直流电机不仅单机体积火， 为了减少转动惯量，常常采用双电枢串联方式，占地面积也很大。日本某钢厂采用交交变 频同步电机替代了原三电枢直流屯机，电机功率同为11250kW，交流电机仅用了原直流电 机I／3的占地面积。交流电机由丁结构简单，坚嘲，因此有可能与机械合为一体，形成机 电一体化产品．例如轧钢地卜卷取机的卷取芯棒就作为同步电机的转子。 3)转动惯量小 4．5。 动惯量17．2TM2，仅为直流屯机的L 4)动态响应好 由于交流电机转动惯晕大犬减少，而且交流电机没有换向火花对过载能力的限制，电 机可以具有更大的动态加速电流。冈此，交交变频同步电机较直流电机有更立J的动态响摩 20ms提高到80mst 特性。宝钢2050mm熟连