为何要采用高转速电机拖动低转速设备?

2021-01-06 10:47:24 瑞安绝缘材料有限公司 0

在路边偶然看到的柴油发电机传动结构,引发了讨论电机传动机理的兴趣。电动机产品是将电机能转换为机械能的一种动力设备,电机的传动方式主

要包括联轴器传动、皮带传动和齿轮转动。联轴器传动的特点是被拖动设备的转速与电机转速相同。而皮带传动和齿轮传动则存在变速度情况,而且

大多数情况是为了获取较大转矩的减速传动。当主动轮与从动轮直径相同时,只能起到拖动机械设备的单一作用。

如,比较常见的皮带轮增力机构,皮带张力固定,电机端皮带轮直径小、带动压力机的皮带轮直径大,意味着带动压力机的扭矩是电机输出扭矩的大

小乘以皮带轮直径比的倍数,转速正好相反。

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为何大多数机械用高速电机呢?特定设备工作所需功率固定的,而且设备旋转零件的转速通常都不高。这时,驱动电机的选型无论是高速还是低速都

是可以的。但对于异步电动机来说,转速越高,相同功率电机体积越小,效率也越高。大多数机械用异步电动机驱动,自然要用“高速电机+减速机”模式。

减速传动技术在缆车、压力机(几乎每个电机厂都可以见到的冲剪设备)、立体停车装置等许多机械设备上得到了较好应用。

严格意义上讲,减速传动应该称之为变速传动。典型例子如风力发电机中极为重要的核心部件变速箱,从发电机端看,电机输出轴高转速经变速箱变

换为低转速以匹配风叶低转速,结构、工作原理与传统意义上的减速机无任何区别;从风叶端看,风叶低转速、大扭矩经变速箱转换为电机轴上输入

的高转速、小扭矩(相对风叶端大扭矩),是增速机。因此,风力发电机变速箱就是传统意义上的减速机,原理相同,但速比范围大得多、可靠性要求

高得多,主要涉及轴承、齿轮等关键零件的材质和加工、偏航控制相关的复杂机构等许多尖端技术。

机械式变速或减速传动分皮带传动和齿轮传动两大类,皮带是靠摩擦力传动的,方向一致;齿轮传动是靠齿与齿的挤压来传动,主动轮和从动轮的旋

转方向相反;皮带传动一般用在远距离,速比要求不高或是负载冲击力过大的场合,容易造成打滑的现象;齿轮传动不会出现打滑现象,结构紧凑、速

比要求高的场合都采用齿轮传动。从两种传动方式的效率比较,优良的齿轮传动效率可达98%左右,皮带传动的效率会略高一些。

从变速传动的机理分析,当电机轮大于被拖动设备轮直径时,是了为获取高转速的一种传动,反之,当电机轮小于被拖动设备轮直径时,是了为获取

高转矩的一种传动。从能量转换的角度分析,采用高速电机拖动设备是一种相对节能的方案。

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