前不久，一位經(jīng)驗(yàn)豐富的資深業(yè)務(wù)員小D咨詢Ms.參關(guān)于電機(jī)調(diào)速方面的問題，說到多年的老客戶想介入環(huán)保項(xiàng)目，要他推薦幾款節(jié)能幅度比較大的調(diào)速電機(jī)，但他說給老客戶講不清楚。電機(jī)調(diào)速雖說是個(gè)老掉牙的話題，專業(yè)人士一時(shí)半會(huì)也很難說明白，感覺有必要整理一下。

 從輸出特性上電機(jī)調(diào)速可分為兩類：無級(jí)調(diào)速和有級(jí)調(diào)速。說到具體調(diào)速方法，可以說有很多種。Ms.參這里列出一些常見的、具有代表性的調(diào)速電機(jī)，剖析調(diào)速機(jī)理和應(yīng)用特點(diǎn)，大概勾勒調(diào)速電機(jī)譜系圖，與大伙交流分享。

由單速或多速鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)和電磁轉(zhuǎn)差離合器組成，也常被稱為滑差電機(jī)，是一種恒轉(zhuǎn)矩交流無級(jí)變速電動(dòng)機(jī)。

電磁調(diào)速或滑差電機(jī)具有調(diào)速范圍廣、速度調(diào)節(jié)平滑、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、控制功率小的優(yōu)良調(diào)速特性，控制器與測(cè)速發(fā)電機(jī)等速度測(cè)試及反饋元件組成自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，具有調(diào)速操控簡(jiǎn)便可靠、機(jī)械特性硬度高等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此在印刷機(jī)及訂書機(jī)、無線裝訂、高頻烘干聯(lián)動(dòng)機(jī)、鏈條鍋爐爐排控制中都得到廣泛應(yīng)用。

電磁調(diào)速的核心是電磁轉(zhuǎn)差離合器，極性相對(duì)固定、N極和S極交替分布的爪極在異步電機(jī)的拖動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，實(shí)心電樞切割磁力線感應(yīng)出渦流電流，在爪極磁場(chǎng)的作用下旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)輸出軸輸出機(jī)械功率。調(diào)節(jié)爪極勵(lì)磁電流大小，就可以調(diào)節(jié)渦流磁場(chǎng)與爪極磁場(chǎng)耦合度或者說速度差，從而來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。如果實(shí)心電樞與爪極磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度同步，就不可能感應(yīng)出渦流電流，實(shí)心電樞失去旋轉(zhuǎn)的原動(dòng)力—電磁力，故此又稱之為電磁滑差調(diào)速電機(jī)。不難想象，該類電機(jī)為組合式結(jié)構(gòu)，主要由拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器和測(cè)速發(fā)電機(jī)組成，測(cè)速發(fā)電機(jī)將轉(zhuǎn)速信號(hào)反饋給控制器，與控制器設(shè)定的轉(zhuǎn)速比較，發(fā)出調(diào)高或調(diào)低實(shí)心電樞轉(zhuǎn)速的指令。

應(yīng)用電磁滑差原理調(diào)速的典型電機(jī)為YCT系列電磁調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)，廣泛應(yīng)用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的速度調(diào)節(jié)和張力控制的場(chǎng)合，更適合于鼓風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載的場(chǎng)合。對(duì)于起動(dòng)力矩高、慣性大的負(fù)載有緩沖起動(dòng)的作用，同時(shí)有防止過載等保護(hù)作用。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制裝置容量小，價(jià)值便宜。運(yùn)行可靠，維修容易。無諧波干擾。

缺點(diǎn)：速度損失大。因?yàn)殡姶呸D(zhuǎn)差離合器本身轉(zhuǎn)差較大，所以輸出軸的最高轉(zhuǎn)速僅為電機(jī)同步轉(zhuǎn)運(yùn)的80%～90%；調(diào)速過程中轉(zhuǎn)差功率全部轉(zhuǎn)化成熱能形式的損耗，效率低、發(fā)熱問題嚴(yán)重。

變頻調(diào)速電機(jī)，是變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的統(tǒng)稱。變頻調(diào)速電機(jī)簡(jiǎn)稱變頻電機(jī)，是變頻器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的統(tǒng)稱。實(shí)際上為變頻器設(shè)計(jì)的電機(jī)為變頻專用電機(jī)，電機(jī)可以在變頻器的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)速與扭矩，以適應(yīng)負(fù)載的需求變化。變頻電動(dòng)機(jī)由傳統(tǒng)的鼠籠式電動(dòng)機(jī)發(fā)展而來，把傳統(tǒng)的電機(jī)風(fēng)機(jī)改為獨(dú)立出來的風(fēng)機(jī)，并且提高了電機(jī)繞組的絕緣性能。在要求不高的場(chǎng)合如小功率和頻率在額定工作頻率工作情況下，可以用普通鼠籠電動(dòng)機(jī)代替。

變頻調(diào)速是通過改變異步電動(dòng)機(jī)定子端輸人電源的頻率，且使之連續(xù)可調(diào)來改變它的同步轉(zhuǎn)速。變頻電機(jī)應(yīng)是最佳選項(xiàng)，技術(shù)成熟、綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)高。

優(yōu)點(diǎn)：無附加轉(zhuǎn)差損耗，效率高、調(diào)速范圍寬；對(duì)于低負(fù)載運(yùn)行時(shí)間較多，或起停運(yùn)行較頻繁的場(chǎng)合，可以達(dá)到節(jié)電和保護(hù)電機(jī)的目的。

缺點(diǎn)：技術(shù)較復(fù)雜，價(jià)格較高。

在某些特殊拖動(dòng)電路中，需要采用雙速電動(dòng)機(jī)；有時(shí)甚至需要采用三速或四速的電動(dòng)機(jī)。這些多速電動(dòng)機(jī)的原理以及控制方法基本是相同的。主要用于要求隨負(fù)載的性質(zhì)逐級(jí)調(diào)速的各種傳動(dòng)機(jī)械如機(jī)床、礦山、冶金、紡織、印染、化工等行業(yè)。同一臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)多速的要求，靠相同繞組的不同接法以及同一臺(tái)電機(jī)多套繞組的方式解決。

變極調(diào)速是通過改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的接線方式來改變電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)，從而可以有級(jí)地改變同步轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有級(jí)調(diào)速。這種調(diào)速電動(dòng)機(jī)目前有定型系列產(chǎn)品可供選用，比如單繞組多速電動(dòng)機(jī)．

優(yōu)點(diǎn)：無附加滑差損耗，效率高；控制電路簡(jiǎn)單，易維修，價(jià)格低；與電磁轉(zhuǎn)差離合器配合可得到效率較高的平滑調(diào)速。

缺點(diǎn)：有級(jí)調(diào)速，不能實(shí)現(xiàn)無級(jí)平滑的調(diào)速。且由于受到電機(jī)結(jié)構(gòu)和制造工藝的限制，通常只能實(shí)現(xiàn)2～3種極對(duì)數(shù)的有級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍相當(dāng)有限。

工業(yè)上有許多場(chǎng)合是需要調(diào)速的，如行車、風(fēng)機(jī)、傳送帶、機(jī)床等，采用換極調(diào)速具有實(shí)現(xiàn)成本低、功耗小、輸出力矩剛性好的特點(diǎn)，在變頻調(diào)速器已經(jīng)普及的現(xiàn)在，雙速電機(jī)仍有一定的應(yīng)用空間。

直流電機(jī)是調(diào)速性能優(yōu)秀的無級(jí)的調(diào)速電機(jī)，但由于換項(xiàng)器的存在極大限制了它的運(yùn)行速度最高極值。

優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速性能非常優(yōu)秀，調(diào)速手段多樣化、運(yùn)行效率高。

缺點(diǎn)：不能應(yīng)用于高速運(yùn)行，須配置碳刷和換向器。

永磁同步電機(jī)和永磁無刷電機(jī)均是通過PWM變頻調(diào)速裝置實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，最高轉(zhuǎn)速理論上沒有任何限制，效率高、功率因素可控制在左右。航空航天、船舶、醫(yī)療、新能源汽車等行業(yè)廣泛使用永磁電機(jī)，一方面因不需要電勵(lì)磁，無勵(lì)磁損耗和相應(yīng)的發(fā)熱因素；另一反面可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速且調(diào)速范圍幾乎無任何限制。