齿轮电动机的设计和应用

齿轮电动机由作为动力源的电动机部分和将轴的旋转减速传递给负载的齿轮部分构成。因此，齿轮电动机用变频器传动时，要分别考虑电动机（与一般电动机情况大致相同）和齿轮两部分。

1）可能使用的频率范围。一般的齿轮电动机是以工频电源的定速运转为前提制造的。因此，这种齿轮电动机用变频器增速或减速时可使用的范围，通常有下列限制：

①允许最高频率。允许最高频率取决于电动机和齿轮两部分中较低的一个值。电动机部分的允许值与一般电动机的情况大体相同，齿轮部分主要受下列因素限制。

a.第1、第2齿轮的允许转速过高则齿面温度上升，润滑脂和油的润滑性能降低，或者由于离心力润滑剂飞散、润滑能力消失，这些都有可能造成齿轮烧毁。

b.油密封的允许转速过高，则防止齿轮箱漏油的油密封与轴间的摩擦将引起过热而烧毁齿轮。

这些由齿轮部分限制的允许最高频率，通常比电动机部分的限制低，所以一般来说，总是低于电动机单体的允许值。

②允许最低频率。允许最低频率受限于齿轮部分的润滑方式。润滑脂润滑时，即使在较低的转速下也可以使用。但对于油润滑，如果转速低于一定值，则齿轮部分就不能得到充分润滑，由于这种构造上的原因，通常在低速下不能连续运转。

表1-6给出了齿轮电动机可能使用频率的范围。不同厂家保证的使用范围也可能不同，所以要根据说明书予以确认。

2）连续运行转矩特性。齿轮电动机用变频器低速运转时，必须减小转矩（电流）使用，以补偿电动机冷却效果的恶化。图1-54示出了齿轮电动机可以连续运转的转矩特性。(www.xing528.com)

图1-54 连续运行转矩特性（齿轮电动机2.2kW4极，2.2kW变频器PWM控制）

a）60Hz b）50Hz

电动机用变频器运转有起动转矩小的问题。但对于齿轮电动机，如果在可能运转的范围内给定最高频率，然后增大减速比，那么就可以克服起动转矩不足而进行运转。

其他注意事项如下：

①噪声同电动机单体一样，在高频时电动机的通风噪声增大，此外齿轮声也增大，所以在60Hz以上使用时要注意。

②齿轮电动机多带制动器，这种电动机用变频器传动时，制动器电压不能从变频器输出端引入，而必须从变频器输入端（电源侧）引入。