电磁调速异步电动机优化指南

电磁调速异步电动机是一种交流恒转矩无级调速电动机。它由笼形异步电动机、电磁滑差离合器、测速发电机和控制装置组成，如图3-35所示。电磁调速异步电动机起调速作用的部件是电磁滑差离合器，下面具体分析其结构和工作原理。

1.电磁滑差离合器的结构

从原理上讲，电磁滑差离合器也是一台异步电机，只是结构上与普通异步电机不同，它主要由电枢和磁极两个旋转部分组成，两者之间无机械联系，各自能独立旋转，如图3-35（a）所示。

图3-35　电磁调速异步电动机

（a）连接原理图；（b）工作原理

（1）电枢。它是由铸钢制成的空心圆柱体，用联轴器与异步电动机的转子相连接，并随拖动异步电动机一起旋转，是离合器的主动部分。

（2）磁极。它是由磁极铁芯和励磁线圈两部分组成，线圈通过滑环和电刷装置接到直流电源或晶闸管整流电源上。磁极通过联轴器与异步电动机拖动的生产机械直接连接，是从动部分。

2.电磁滑差离合器的工作原理

电磁滑差离合器的工作原理可用图3-35（b）来说明。

（1）磁极上的励磁绕组通入直流电流后产生磁场，电磁滑差离合器的电枢由异步电动机带动并以转速n沿逆时针方向旋转，此时电枢因切割磁场而产生涡流，其方向用右手定则确定。(www.xing528.com)

（2）此涡流与磁场相互作用使电枢受到电磁力F作用，其方向由右手定则确定。

（3）根据作用力与反作用力大小相等、方向相反的原理，可确定磁极转子受电磁力F' 的作用，在磁极上形成电磁转矩，其方向与电枢旋转方向相同，此时磁极转子便带着机械负载顺着电枢旋转方向以转速n'旋转，如图3-35（b）所示。显然电磁滑差离合器的工作原理与异步电动机的工作原理相同。

（4）当负载转矩恒定时，调节励磁电流的大小，就可以平滑地调节机械负载的转速。当增大励磁电流时，磁场增强，电磁转矩增大，转速n'上升；反之，当减小励磁电流时，磁场减弱，电磁转矩减小，转速n'下降。

须指出，异步电动机工作的必要条件是：电动机的转速n必须小于同步转速n1，即n＜n1。而滑差离合器工作的必要条件是：磁极转子的转速n'必须小于电枢（异步电动机）的转速n，即n'＜n。若n'=n，则电枢与磁极间便无相对运动，就不会在电枢中产生涡流，也就不会产生电磁转矩，当然磁极也就不会旋转了。也就是说，电磁滑差离合器必须有滑差才能工作，所以电磁调速异步电动机又称为滑差电动机，其滑差率为

转速为

3.电磁调速异步电动机的优缺点及应用

电磁调速异步电动机的主要优点是：①调速范围广，可达10∶1，调速平滑，可实现无级调速；②结构简单，操作维护方便。其缺点是由于离合器是利用电枢中的涡流与磁场相互作用而工作的，故涡流损耗大，效率较低；另一方面由于其机械特性较软，特别是在低转速下，其转速随负载变化很大，不能满足生产机械的需要，为此电磁调速异步电动机一般都配有根据负载变化而自动调节励磁电流的控制装置。

目前，电磁调速异步电动机广泛应用于纺织、印染、造纸、船舶、冶金和电力等工业部门的许多生产机械中，例如，火力发电厂中的锅炉给煤机的原动机就是使用这种电动机。