摘要：利用電磁轉差離合器對異步電動機進行調速，結構簡單，在加裝控制器后，實現了交流無級調速，無失控區，調速范圍廣，控制功率小，啟動性能好，啟動力矩大，啟動平滑，可廣泛用于恒轉矩無級調速的各種機械設備上。 關鍵詞：電磁轉差離合器；電磁轉距；機械特性；負反饋 在火力發電廠中，無論是新型的循環流化床鍋爐還是普通的煤粉爐、鏈條爐，對給煤量、一二次風量和給水流量的調節，都將直接影響電站鍋爐及至全廠生產的正常進行，然而對上述參數的調整要根據具體的情況，諸如：鍋爐的燃燒情況、負荷情況，以及其它各方面的參數來適時地對它們進行連續的調整，不能忽大忽小，忽多忽少，否則將會給鍋爐的安全正常運行帶來不良影響。因此對泵、風機和給煤機等轉動機械在轉速上的調節就有嚴格的要求，要求這些轉動機械在調節轉速時要做到調節平穩轉速穩定。 目前異步電動機調速方法很多，大致可分為以下幾種類型：①改變轉差率調速，包括有降低電源電壓，繞線式異步電動機轉子串電阻等方法；② 改變旋轉磁勢同步轉速調速，包括有改變定子極對數，改變電源頻率等方法；③ 串級調速；④ 利用轉差離合器。上述第一類型的兩種調速方法設備比較簡單，但它們的調速范圍窄，最主要的是它們屬有極調速，不能滿足電廠中上述轉動機械的調速要求，因此沒能廣泛應用；變頻調速和串級調速，具有無級調速平滑性好的優點，從這一點考慮這兩種方法比較符合電廠轉動機械的調速要求，但由于變頻調速和串級調速多采用大功率晶體管、可控硅組成變頻器和控制器元件，價格貴，制造技術復雜，控制功率大，也沒有得到廣泛應用。 利用電磁轉差離合器對電機轉速進行調節，既實現了無級調速，又克服變頻、串級調速控制器大的缺點，因而在眾多電廠的給煤機水泵上得到了廣泛應用。YCT200-4B型調速電機就是利用了電磁轉差離合器進行轉速調節的一種交流恒轉矩調速電機，它是由三相異步電動機、電磁轉差離合器、測速電機、電器控制裝置組成，廣泛適用于恒轉矩無級的各種機械設備，下面就該電機的工作及調速原理作一一介紹。 1 基本工作原理 電磁轉差離合器主要由電樞與磁極兩個旋轉部分組成。電樞部分與異步電動機聯接，是主動部分；磁極部分與異步電動機所拖動的負載聯接，是從動部分，圖1為電磁轉差離合器的示意圖。 電磁轉差離合器的電樞部分在異步電動機運行時，隨異步電動機轉子同步旋轉，轉向設為順時針方向，轉速為n，見圖2（a），若勵磁繞組通入的勵磁電流I1=0，電樞與磁極二者之間既無電的聯系又無磁的聯系，磁極及所聯之負載則不轉動，此時的狀態負載相當于被“離開”。若勵磁電流I1≠0，則磁極與電樞二者之間就有了磁的聯系，磁力線如圖2（b）中所示，由于電樞與磁極之間有相對運動，電樞上的繞組在磁場作用下要產生感應電動勢并產生電流，對著N極的繞組條的電流流出紙面，對著S極的則流入紙面。 電流在磁場中流過受力廠，使電樞受到逆時針方向的電磁轉矩M 。電樞由異步電動機拖著同速轉動，M 就是與異步電動機輸出轉矩相平衡的阻轉矩，磁極則受到與電樞同樣大小，相反方向的電磁轉矩，也就是順時針方向的電磁轉矩，在它的作用下，磁極部分以及負載便順時針轉動，轉速為n´ ，此時負載相當于被“合上”，若異步電動機旋轉方向為逆時針，通過電磁轉差離合器的作用，負載轉向也為逆時針，二者是一致的，需注意的是：轉差離合器電磁轉矩M 的產生有一個先決條件，即電樞與磁極兩部分之間有相對運動，因此負載轉速n´必定小于電動機轉速n （n=n´，則M =0），所謂轉差離合器的“轉差”就體現在這里。 2 調速原理 電磁轉差器的結構有多種形式，電樞部分可以是鼠籠繞組也可以是整塊鑄鋼，為整塊鑄鋼時，可以看成無限多根鼠籠并聯，其中流過的渦流便為鼠籠導條中的電流。磁極上裝有勵磁繞組，由直流電流勵磁，勵磁電流I越大，磁場越強，若轉速相同，則I越大，電磁轉矩M 也越大，若轉矩相同，則I越大，轉速越高，圖3為電磁轉差離合器的機械特性曲線。 電磁轉差離合器具有較軟的機械特性，在一定的激磁電流下，轉速隨著負載的轉矩的增加而下降，這種特性適用對張力要求不過分嚴的收卷機械，但在實際運行中，發現當給煤機上部落煤管中煤不均勻或由于給煤太濕造成大團煤的下落，將使螺旋給煤機轉軸發生變化，此時，電機將會出現出力不足和空轉的現象，為避免由于轉差離合器特性較軟而造成的電機出力不足現象，在對該轉差離合器加裝控制器后，有效地改變了電機的機械特性，使之變“硬”，即當負載轉矩變化時，電機轉速不致于變化太大，加裝控制器后的機械特性，見圖4。 YCT系列電磁調速機在加裝控制器后，當負載在額定轉矩的10％～100％內變化時，控制根據測速發電機的信號自動調節激磁電流，使輸出轉速基本上不變，轉速變化率小于3％。 測速電機測得負載轉速后，通過負反饋電路與給定值進行比較，若負轉載速小于給定轉速，通過脈沖觸發電路，增大激磁電流，以增大轉速，反之若負載轉速大于給定轉速，通過脈沖觸發電路，減少激磁電流，使轉速降下來。 利用電磁轉差離合器進行調速的異步電動機，在加裝控制器后，具有以下特點：①交流無級調速，具有速度負反饋自動調節系統；②結構簡單，使用維護方便，價格低廉；③無失控區，調速范圍廣，最大可達10：1；④控制功率小，便于自控、群控、集控；⑤啟動性能好，啟動力矩大，啟動平滑，可廣泛用于恒轉矩無級調速的各種機械設備上。在發電廠的各種轉動機械中，如螺旋式給煤機、離心式水泵和風機負載上都可廣泛利用帶轉差離合器調速的異步電動機，特別是對泵和風機，如果用轉速調節來代替閥門，擋板的開閉以控制流量或壓力，即可達到節能目的。在發電廠外，在紡織、冶金、造紙、水泥、化工、印染等多種行業都能利用電磁轉差離合器進行調速的電動機．只要能廣泛的推廣，利用這種調速電機，無論從操作工藝，還是經濟效益，都會產生深遠的影響。 編輯：黃令軍