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        磁粉離合器在電梯調速系統中的應用
        menggulihe / 2015-08-29 10:19

         隨著城市建筑業的發展,對高層建筑電梯的電機調速系統要求越來越高。既要求舒適感好、平層準確度高,又需要調速性能好、調速范圍大。常用的調速電機有交流電動機和直流電動機。交流電動機結構緊湊,維護簡單,價格較低,但舒適感較差,一般用載貨電梯,且調速范圍窄,所控制的電梯速度在1米/秒以下。直流電動機具有調速性能好,調速范圍大的特點,控制的電梯速度達4米/秒,但機組結構體積大,耗電多,維護工作量多,造價高,主要適用于電梯的額定速度在2米/秒或2米/秒以上的各類電梯上。1984年,第一臺用變頻變壓(VVVF)系統控制的電梯問世,所控制的速度可達6米/秒,體積小,重量輕,效率高+節省能源,但價格昂貴,調速范圍受到頻率變化影響,調速不可能從0-額定轉速+而從實際應用中看,還易引起故障。為此,我們根據磁粉離合器的工作特性,將其應用于電梯電機調速系統中+采用交流電動機驅動,達到直流電動機的調速效果,且具有體積小,重量輕,經濟、適用的特性。

          1 設計方法及調速原理

          現設計的電梯調速系統機構運動簡圖如圖l所示。這種結構主要有交流電動機、磁粉離合器、變速機構、卷筒、滑輪組等組成。與其它電梯調速系統相比較,不同之處在于采用普通交流電動機驅動,磁粉離合器參與調速。
        blob.png   對于交流電動機,轉速公式為n=60f1*(1s)/Pf1一電源頻率p一極對數 s一轉差率),如果均勻地改變定子的電源頻率,則可平滑地改變電動機的同步轉速。在許多情況下,需要保持調速時電動機的最大轉矩不變。周電動機轉矩m= k2u1/f1k2為常數,u1為定子繞組電壓,f1為定子供電電源頻率).若要保證電磁轉矩為定值,即u1定值,則在改變電源顴率的同時,要求定供電電壓也要作相應的調整。

          磁粉離合器的結構示意圖如圖2所示,其中1為金屬外筒,2為磁粉.3為勵磁線圈,4為電磁轉子.5為導電環。14之間留有少量間隙,一般為15 2mm,內裝極擻小的耐磨球狀磁性粉末,當勵磋線圈中無電流時,散抄似的粉柬不阻礙主從動件之間的楣對運動,離合器處于分離狀態;當通人電流時,電磁粉末即在磁場作用下被吸引磁化聚集,并沿氣隙磁路形成鏈狀固體,通過其結合力,將主從動件聯系起來,離合器即接合。
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        而在磁粉離合器調速系統中,如圖3所示,磁粉離合器轉矩的變化與勵磁電流基本呈線性關系,這樣就能通過電刷供電后,調節勵磁電流以準確地控制轉矩的大小,應答及時,并能顯示很好的重復性。而且,從圖4中看出,輸出轉矩對應于某一電流值,而與轉速無關,通過調整勵磁電流值,既可保持定轉矩輸出,又能自由改變轉矩值,從而得到更寬的調速范圍,當采用剩磁很少的工業純鐵制作磁粉離合器時,調速范圍可以從零至額定轉矩。
        blob.png blob.png   2 磁粉離合器調速系統主要技術參數及特點

          現以37kw四級變頻調整速電機為例,比較磁粉離合器交流電機調速系統主要技術參數如下
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          從以上結果可知,磁粉離臺器電機調速系統有調整范圍大,結構簡單,安全可靠,應答迅速,體積小重量輕,價格便宜等優點。且由于轉矩對應于某一電流i值并重復性能好,可以很好地實現轉矩控制,電機輸出有負載時,能精確控制轉速。


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