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            電機調速的功率控制原理


            電機調速實質的探討,是關系到近代交流調速發展的重要理論問題。隨著近代變頻調速矢量控制及直接轉矩控制等調速控制理論的提出和實踐,很多有關文獻和論著都把調速的轉矩控制確認為調速的普遍規律,并提出調速的實質和關鍵在于電磁轉矩控制。然而,這種觀點尚缺乏理論和實踐的證明,值得商腭式破碎機榷。

             本文根據電機功率轉換的普遍原理煤粉篩,提出并證明恒轉矩調速的實質在于電機的軸功率控制,轉速調節是功率控制的響應,其關鍵為如何通過電功率控制軸功率。

             轉矩控制僅適于恒功率調速,它只是電機調速的局部,而不是調速的普遍規律。變頻調速所破碎機依據的是轉矩控制,實際執行的卻是功率控制,因此才沒有影響到應用的正確性。

            一、功率控制與轉矩控ZG系列慣性振動器制

             根據機電能量轉換原理,凡電動機都可劃分為主磁極和電樞兩個功能部分。主磁極的作用是建立反擊錘式破碎機主磁場,電樞則是與磁場相互作用將電磁功率轉換為軸功率。

             直流電動機的主磁極和電樞不僅結構鮮明,而且功能獨立,無疑符合以上定義。而交流(異步)電動機通常以定子、SH系列回轉篩轉子劃分構成,需加說明。

             根據所述電樞定義,異步機的軸功率產生于轉子,因此,異步機真正的電樞是轉子。問題在于定子,一方面定子勵磁產生主磁場,故定子是主磁極450型過濾篩分機。另一方面,定子又通過電磁感應為電樞(轉子)輸送電磁功率,卻不產生軸功率,因此定子又具有電樞的部分特征,這里我們把它稱為偽電樞。定子的這種復合功能,是異步機區別于直流機的主要特征。 字串5

             從電樞輸出角度觀察,電動機的軸功率與電磁轉矩機械轉速的振動機械關系為:

              PM=MΩ     &n水泥螺旋輸送機bsp;           (1)

              或yzo振動電機 Ω=PM/M           (2)

             公式(2)除了給出了電機轉速與軸功率和電磁轉矩間的量值關系以外,同時表明板鏈式輸送機,電機轉速最終只能通過軸功率或電磁轉矩兩種控制獲得調節,前者簡稱功率控制,后者簡稱轉矩控制。

            原煤分級篩  1. 功率控制

             功率控制是以大傾角膠帶輸送機軸功率PM為調速主控量, 作用對象必然是電樞或偽電樞。電磁轉矩在調速穩態時,取決于負載轉矩的大小。

             即 M=Mfz                       &nRCZ系列輕型直線振動篩bsp; (3)

             當負載轉矩一經為客觀工況所確定之后,電磁轉矩就唯一地被決定了,因此電磁轉矩不僅振動送料機與調速控制無關,而且不能隨意改變其量值。

             電磁轉矩對轉速的作用表現在調速的過渡過程,轉矩的變化是轉速響應滯后的結果,此時,功率控制造成電磁轉矩響應。

             設電機調速前的穩態轉速為Ω1,軸功率為PM1,調速后的穩態轉速為Ω2,相應的軸功率變為PM2。 由于電磁轉矩:     M=PM/Ω                   (4)

              故調速時,電磁轉矩變為:

              M=PM2/Ω

              由于受慣性的作用,在t=0的調速瞬時Ω=Ω1,故

              M=PM2/Ω1

              t=0

             此時的電磁轉矩將與原來的電磁轉矩M1=PM1/Ω1不等,轉矩平衡被破壞并產生動態轉矩,電機轉速在動態轉矩作用下開始由Ω1向Ω2過渡,其變化規律為:

              Ω1=(Ω1-Ω2)e-t/T+Ω2         (5)

              電磁轉矩則為:M=PM2/(Ω1-Ω2)e-t/T+Ω2

             隨著時間增大,動態轉矩減小,直至電磁轉矩與新的負載轉矩平衡,即:

              M=PM2/Ω2=Mfz,

             轉速穩定在Ω2不變,電機調速結束。 上述的調速過程可以由圖1的框圖說明。


             功率控制作用的是電樞,主磁場或主磁通量保持不變,根據電機理論,電機的額定電磁轉矩正比于主磁通量,受限于電樞的最大載流量。因此功率控制調速時,電機的額定電磁轉矩輸出能力不變,屬于恒轉矩調速。

            2. 轉矩控制

             根據公式(2),電機轉速在軸輸出功率不變的前提下,與電磁轉矩成反比。由于受電磁轉矩以額定轉矩為上限的約束,轉矩控制實際上只能在額定轉矩以下實現,因此屬于恒功率調速。

             電磁轉矩的獨立控制方法主要依據轉矩公式:

              M=CMΦmIS (直流機)             (6)

              或 M=CMΦmI2COSφ2 (交流機)   (7)

             受控的物理量為主磁通Φm,由于主磁通量Φm產生于主磁極,因此轉矩控制實際上是磁場控制,作用對象為主磁極。轉矩控制調速同樣要保證穩態時的轉矩平衡,即:

              M=Mfz

             由于調速穩態時,電磁轉矩發生了變化,因此要求負載轉矩適應于電磁轉矩變化,即要求負載跟蹤電機。

             轉矩控制實際是弱磁調速,主要用于額定轉速以上的調速。鑒于本文重點討論的是功率控制,故不贅述。

             

            此文關鍵字:破碎機 煤粉篩

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