為何要采用高轉速電機拖動低轉速設備?

2021-01-06 10:47:24 瑞安絕緣材料有限公司 0

在路邊偶然看到的柴油發電機傳動結構,引發了討論電機傳動機理的興趣。電動機產品是將電機能轉換為機械能的一種動力設備,電機的傳動方式主

要包括聯軸器傳動、皮帶傳動和齒輪轉動。聯軸器傳動的特點是被拖動設備的轉速與電機轉速相同。而皮帶傳動和齒輪傳動則存在變速度情況,而且

大多數情況是為了獲取較大轉矩的減速傳動。當主動輪與從動輪直徑相同時,只能起到拖動機械設備的單一作用。

如,比較常見的皮帶輪增力機構,皮帶張力固定,電機端皮帶輪直徑小、帶動壓力機的皮帶輪直徑大,意味著帶動壓力機的扭矩是電機輸出扭矩的大

小乘以皮帶輪直徑比的倍數,轉速正好相反。

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為何大多數機械用高速電機呢?特定設備工作所需功率固定的,而且設備旋轉零件的轉速通常都不高。這時,驅動電機的選型無論是高速還是低速都

是可以的。但對于異步電動機來說,轉速越高,相同功率電機體積越小,效率也越高。大多數機械用異步電動機驅動,自然要用“高速電機+減速機”模式。

減速傳動技術在纜車、壓力機(幾乎每個電機廠都可以見到的沖剪設備)、立體停車裝置等許多機械設備上得到了較好應用。

嚴格意義上講,減速傳動應該稱之為變速傳動。典型例子如風力發電機中極為重要的核心部件變速箱,從發電機端看,電機輸出軸高轉速經變速箱變

換為低轉速以匹配風葉低轉速,結構、工作原理與傳統意義上的減速機無任何區別;從風葉端看,風葉低轉速、大扭矩經變速箱轉換為電機軸上輸入

的高轉速、小扭矩(相對風葉端大扭矩),是增速機。因此,風力發電機變速箱就是傳統意義上的減速機,原理相同,但速比范圍大得多、可靠性要求

高得多,主要涉及軸承、齒輪等關鍵零件的材質和加工、偏航控制相關的復雜機構等許多尖端技術。

機械式變速或減速傳動分皮帶傳動和齒輪傳動兩大類,皮帶是靠摩擦力傳動的,方向一致;齒輪傳動是靠齒與齒的擠壓來傳動,主動輪和從動輪的旋

轉方向相反;皮帶傳動一般用在遠距離,速比要求不高或是負載沖擊力過大的場合,容易造成打滑的現象;齒輪傳動不會出現打滑現象,結構緊湊、速

比要求高的場合都采用齒輪傳動。從兩種傳動方式的效率比較,優良的齒輪傳動效率可達98%左右,皮帶傳動的效率會略高一些。

從變速傳動的機理分析,當電機輪大于被拖動設備輪直徑時,是了為獲取高轉速的一種傳動,反之,當電機輪小于被拖動設備輪直徑時,是了為獲取

高轉矩的一種傳動。從能量轉換的角度分析,采用高速電機拖動設備是一種相對節能的方案。

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