调速电机的浅析与应用

调速电机作为驱动元件为整个系统提供功率，保证系统的正常运行。不同的测试系统、不同的工况需要不同的传动速度，由调速电机提供的速度应平滑可调，并有较大的调速范围。直流电机同交流电机相比最大的优势在于良好的运行性能和控制特性上，因此在要求高起制动转矩、快速响应和宽速度调节范围的可调电气传动中，仍广泛采用直流电动机做为执行电机的直流调速系统。交流电机虽然调速性能较差，但结构简单、价格便宜、故障较少，仍然在很多应用中使用。特别是近年来，随着电力电子技术的发展，许多先进技术如PWM、变频调速、智能控制技术等相继应用于交流调速中，其性能已接近直流调速系统。目前，使用电力电子器件如晶闸管作功率元件，单片机或微型计算机作控制系统的调速系统在交直流电机调速中都已经使用，并在调速性能上和以往的系统相比有了很大的发展。而在封闭式机械传动试验台中，交流调速电机基本上可达到性能要求，是一种普遍的选择。

　　为了构成封闭的功率流向，传动机构常由主试传动机构和陪试传动机构及其它联结机构形成闭环，系统的总传动比为1，这样整个系统在运行时消耗的功率等于封闭系统中所有受力传动件只间的摩擦阻力消耗的功率，通常功率损失率约为50%～70%。封闭式系统同开式系统相比，可大大节省能耗。传感器是采样系统的首要部件，用于检测计算机所需的采样信号，这些信号由传感器检测到后，经二次仪表放大、滤波、整形后，输入到计算机中，计算机对这些数据信号进行数字化处理后，由分析软件进行信号分析，作出结论，并反馈给其它控制系统，实行对系统的控制。

　　在机械传动试验台中至少有两种信号应该被检测。一是传动轴所受力矩大小，二是传动轴的旋转速度。除此之外还有振动、温度、功率等信号也用于性能或故障测试，可由相应的传感器进行检测。力矩是由加载器产生的，反映了传动机构负荷的大小。因为要模拟实际的工况，所以要求对加载器产生的力矩能够控制，那么首先就要检测力矩的大小，可用转矩传感器检测力矩信号。转速也是传动机构试验时要严格控制的参数，常用于性能测试和故障检测，它也应当能独立调节，可用速度传感器检测这一信号。

　　由于传感器输出的信号很微弱，不能直接被计算机处理，通常要使用二次仪表对微弱信号进行放大和转换。考虑到传输线效应，当计算机输入端距离测试现场较远时，应把传感器的信号先转换成电流信号进行传送，到了计算机输入端再换成电压信号或其它可处理信号，否则长的传输线将使电压信号衰减，影响数据的准确性。现在很多传感器本身也能对信号进行处理，从而输出标准的电压电流信号，这样的传感器也被称作变送器。

　　加载器是传动试验台的关键部件之一，主要用它来模拟传动机构在实际工况中的受力情况。目前国内外用于试验台的加载装置主要有机械式、液压式、电气机械式几类。其中机械式的加载器有弹性扭力杆、摇摆齿轮箱等，它们是早期使用的加载器。弹性扭力杆不能在运转中变载，每当增减载荷时，必须停车拆卸相应的联轴器，费时且麻烦；摇摆齿轮箱虽然可在运转中变载，但由于齿轮箱摇摆时引起轴线偏移，造成振动和联轴器的磨损。

本文关键字：调速电机  变频器基础，变频技术 - 变频器基础