調速開(kāi)關(guān)采用電子電路或微處理芯片去改變電機的級數、電壓、電流、頻率等方法控制電機的轉速,以使電機達到較高的使用性能的一種電子開(kāi)關(guān)。

中文名

調速開(kāi)關(guān)

外文名

Speed switches

調速方式

電感式調速,抽頭式調速

領(lǐng)域

工程技術(shù)

采用

電子電路或微處理芯片

有利于

克服電機內在的線(xiàn)圈電阻

歷史

在二戰末期,人們提出了電機調速的方法,當時(shí)用原動(dòng)機來(lái)驅動(dòng)一臺發(fā)電機,而通過(guò)控制發(fā)電機的勵磁來(lái)調節發(fā)電機的輸出電壓,借此來(lái)調節被驅動(dòng)電機的轉速。在戰后,隨著(zhù)晶閘管的出現,發(fā)明了可控整流技術(shù),通過(guò)晶閘管的導通時(shí)間來(lái)控制電壓。全控型功率管(GTO,GTR,MOSFET,IGBT,ICGT)的出現,不僅可以控制晶體管的導通,還可以控制關(guān)斷,這樣就提高了開(kāi)關(guān)頻率,首先是調速系統響應速度得到了很大的提高,并且很好地解決了低速情況下的電流斷續問(wèn)題。二戰后,隨著(zhù)晶閘管技術(shù)的出現,有人提出了變頻技術(shù),從而實(shí)現了交流電機的調速,用晶閘管實(shí)現了早期的電流型變頻器。電流型變頻器電流變形大,諧波高,效率低,應用并不廣泛,當時(shí)的電機主要是風(fēng)扇電機。隨著(zhù)科學(xué)的進(jìn)步,各類(lèi)電機林林總總,人們不再只對風(fēng)扇電機調速有需求,對各類(lèi)型電機的調速器的需求更加強烈,各種各樣的調速開(kāi)關(guān)開(kāi)始興起,以調壓調速,變極數調速,變頻調速,電磁調速為主。由于調壓調速的的無(wú)極特點(diǎn),且具有效率高,結構簡(jiǎn)單等優(yōu)勢,被廣泛應用在民用電子調速開(kāi)關(guān)中。

調速開(kāi)關(guān)原理

對交流電機而言,調速方式有:電感式調速,抽頭式調速,電容式調速,控硅調速,變頻式調速。

對直流電機而言,調速方式有:電樞回路電阻調速,電樞電壓調速,晶閘管變流器供電的調速,大功率半導體器件的直流電動(dòng)機脈寬調速,勵磁電流調速。

現在的電機調速很多使用的是可控硅,也就是晶閘管,它主要是利用了一個(gè)PWM的控制原理。即讓一個(gè)方波去控制可控硅,當方波處于高電平時(shí),可控硅開(kāi)啟,方波處于低電平位置的時(shí)候,可控硅截止。這樣調節高電平與低電平的比例(專(zhuān)業(yè)上稱(chēng)為占空比),就可以改變電路導通和截止的時(shí)間比例,當全程導通時(shí),風(fēng)扇就全速運行,而全程不導通時(shí),風(fēng)扇就停止工作。同樣的可以實(shí)現,半速,1/4速,3/4速等不同轉速運行方案,理論上可以實(shí)現無(wú)級變速的可能。

分類(lèi)

盡管電子調速類(lèi)開(kāi)關(guān)品種不多,從外表看大同小異,但還需認真辨識,下面將簡(jiǎn)單介紹電子調速開(kāi)關(guān)的三種分類(lèi)方式。

電子調速開(kāi)關(guān)可以按操作方式、負載功率、接線(xiàn)方式分類(lèi):

1)按操作方式分為:旋鈕調速開(kāi)關(guān),按鍵調速開(kāi)關(guān),調速插座開(kāi)關(guān)。

2)按負載功率分為:常規功率調速開(kāi)關(guān),中等功率調速開(kāi)關(guān)、超大功率調速開(kāi)關(guān);

3)按接線(xiàn)方式分為:?jiǎn)尉€(xiàn)式電子調速開(kāi)關(guān),零火線(xiàn)電子調速開(kāi)關(guān)。

應用

HW-A-1040型(DC12v24v電壓通用型)調速器、工作原理:是通過(guò)改變輸出方波的占空比使負載上的平均電流功率從0-100%變化、從而改變負載、燈光亮度/電機速度。利用脈寬調制(PWM)方式、實(shí)現調光/調速、它的優(yōu)點(diǎn)是電源的能量功率、能得到充分利用、電路的效率高。例如:當輸出為50%的方波時(shí),脈寬調制(PWM)電路輸出能量功率也為50%,即幾乎所有的能量都轉換給負載。而采用常見(jiàn)的電阻降壓調速時(shí),要使負載獲得電源最大50%的功率,電源必須提供71%以上的輸出功率,這其中21%消耗在電阻的壓降及熱耗上。大部分能量在電阻上被消耗掉了、剩下才是輸出的能量、轉換效率非常低。此外HW-A-1040型調速因其采用開(kāi)關(guān)方式熱耗幾乎不存在、HW-A-1040型調速在低速時(shí)扭矩非常大、因為調速器帶有自動(dòng)跟蹤PWM、另外采用脈寬調制(PWM)方式、可以使負載在工作時(shí)得到幾乎滿(mǎn)電源電壓、這樣有利于克服電機內在的線(xiàn)圈電阻而使電機產(chǎn)生更大的力矩功率。

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