液力耦合器是液力傳動元件,又稱液力聯(lián)軸器,它是利用液體的動能來傳遞功率的一種動力式液壓傳動設(shè)備。將其安裝在異步電動機和工作機(如風(fēng)機、水泵等)之間來傳遞兩者的扭矩,可以在電機轉(zhuǎn)速恒定的情況下,無級調(diào)節(jié)工作機的轉(zhuǎn)速,并具有空載啟動,過載保護,易于實現(xiàn)自動控制等特點。
1、液力耦合器分類
液力耦合器有三種基本類型:普通型、限矩型和調(diào)速型。調(diào)速型液力耦合器又可分為進口調(diào)節(jié)式和出口調(diào)節(jié)式。其調(diào)速范圍對恒轉(zhuǎn)矩負載約為3:1,對離心式風(fēng)機約為4:1,最大可達5:1.。
進口調(diào)節(jié)式液力耦合器又稱旋轉(zhuǎn)殼體式液力耦合器,特點是結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小、質(zhì)量輕,自帶旋轉(zhuǎn)貯油外殼,無需專門油箱和供油泵,但因耦合器本身無箱體支撐,旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量由電機和工作機的軸分擔(dān),對電機增加了附加載荷,同時調(diào)速時間較長。一般多用于功率小于500kw和轉(zhuǎn)速低于1500r/min的場合。
出口調(diào)節(jié)式液力耦合器也稱箱體式液力耦合器。進口油量不變,工作腔充油量改變,耦合器輸出轉(zhuǎn)速也發(fā)生變化,它的特點是本身有堅實的箱體支撐,因此適合于高轉(zhuǎn)速、大功率,調(diào)速過程時間短,但外形尺寸大,輔助設(shè)備多。
1、 液力耦合器的工作原理
調(diào)速型液力耦合器是以液體為介質(zhì)傳遞功率的一種液力傳遞裝置。運轉(zhuǎn)時,原動機帶動泵輪旋轉(zhuǎn),液體在泵輪葉片帶動下因離心力作用,由泵輪內(nèi)側(cè)流向外緣,形成高壓高速液流沖向渦輪葉片,使渦輪跟隨泵輪作同向旋轉(zhuǎn),液體在渦輪中由外緣流行內(nèi)側(cè)被迫減壓減速,然后流入泵輪,在這種循環(huán)中,泵輪將原動機的機械能轉(zhuǎn)變成工作液的動能和勢能,而渦輪則將液體的動能和勢能又轉(zhuǎn)變成輸出軸的機械能,從而實現(xiàn)能量的柔性傳遞。通過改變工作腔中工作液體的充滿度就可以在原動機轉(zhuǎn)速不變的條件下,實現(xiàn)被驅(qū)動機械的無級調(diào)速。
2、 調(diào)速變頻器的分類
變頻技術(shù),簡單說就是把直流電逆變成不同頻率的交流電,或是把交流電變成直流電再逆變成不同頻率的交流電,或是把直流電變成交流電再把交流電變直流電。總之這一切都是電能不發(fā)生變化,而只有頻率的變化,變頻器就是改變電源頻率的設(shè)備。變頻器的種類很多,可以按變換環(huán)節(jié)、儲能方式、工作原理和用途進行分類。
(1)按變換環(huán)節(jié):交一交變頻器。把頻率固定的交流電直接變換成頻率和電壓連續(xù)可調(diào)的交流電。交一直一交變頻器。先把頻率固定的交流電整流成直流電,再把直流電逆變成頻率連續(xù)可調(diào)的交流電。
(2)按直流環(huán)節(jié)的儲能方式分:電流型變頻器;電壓型變頻器。
(3)按工作原理分:U/f控制變頻器。U/f控制的基本特點是對變頻器輸出的電壓和頻率同時進行控制,通過使用U/f的值保持一定而得到所需的轉(zhuǎn)矩特性;轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器,轉(zhuǎn)差頻率控制方式是對U/f控制的一種改進,這種控制需要由安裝在電動機上的速度傳感器監(jiān)測出電動機的轉(zhuǎn)速,構(gòu)成速度閉環(huán),速度調(diào)節(jié)器的輸出為轉(zhuǎn)差頻率,而變頻器的輸出頻率則由電動機的實際轉(zhuǎn)速與所需轉(zhuǎn)差頻率之和決定;矢量控制變頻器。矢量控制是一種高性能異步電動機控制方式,它的基本思路是:將異步電動機的定子電流分為產(chǎn)生磁場的電流分量和與其垂直的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量,并分別加以控制;直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器。
(4)按用途分:通用變頻器。所謂通用變頻器,是指能與普通的籠型異步電動機配套使用,能適應(yīng)各種不同性質(zhì)的負載,并具有多種可供選擇功能的變頻器;高性能專用變頻器。高性能專用變頻器主要應(yīng)用于對電動機的控制要求較高的系統(tǒng),與通用變頻器相比,高性能專用變頻器大多數(shù)采用矢量控制方式,驅(qū)動對象通常是變頻器廠家指定的專用電動機;高頻變頻器,在超精密加工和高性能機械中,常常要用到高速電動機,為了滿足這些高速電動機的驅(qū)動要求,出現(xiàn)了采用PAM控制方式的高頻變頻器,其輸出頻率可達到3kHz。
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