滑差离合器构成及原理(滑差离合器调速线圈)

2025-11-09 15:37 来源：云缪生活点击：

滑差离合器构成及原理(滑差离合器调速线圈)

滑差离合器由主驱动轴、从驱动轴、聚合器、分离器和液压系统组成。当主驱动轴与从驱动轴旋转速度不同时，液压系统使聚合器和分离器分开，从而传递不同的扭矩和旋转速度。当速度匹配时，液压系统使聚合器和分离器合并，从而传递最大扭矩和旋转速度。

一：滑差离合器构成及原理

电磁调速异步电动机是由普通鼠笼式异步电动机、电磁滑差离合器和电气控制装置三部分组成。异步电机作为原动机使用，当它旋转时带动离合器的电枢一起旋转，电气控制装置是提供滑差离合器励磁线圈励磁电流的装置。这里主要介绍电磁滑差离合器，图2－19是其结构示意图。它包括电枢、磁极和励磁线圈三部分。电枢为铸钢制成的圆筒形结构，它与鼠笼式异步电动机的转轴相连接，俗称主动部分；磁极做成爪形结构，装在负载轴上，俗称从动部分。主动部分和从动部分在机械上无任何联系。当励磁线圈通过电流时产生磁场，爪形结构便形成很多对磁极。此时若电枢被鼠笼式异步电动机拖着旋转，那么它便切割磁场相互作用，产生转矩，于是从动部分的磁极便跟着主动部分电枢一起旋转，前者的转速低于后者，因为只有当电枢与磁场存在着相对运动时，电枢才能切割磁力线。磁极随电枢旋转的原理与普通异步电动机转子跟着定子绕组的旋转磁场运动的原理没有本质区别，所不同的是：异步电动机的旋转磁场由定子绕组中的三相交流电产生，而电磁滑差离合器的磁场则由励磁线圈中的直流电流产生，并由于电枢旋转才起到旋转磁场的作用。

二：滑差离合器工作原理

三相电动机不用变频器的控制方式有：鼠笼式电机：改变极对数调速，定子调压调速，电磁滑差离合器调速；绕线式电机：串级调速，绕线式电机；同步电机：换向器电机调速。三相电动机，是指当电机的三相定子绕组，通入三相交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路）。载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。三相电动机，根据结构和工作原理，可大致分为鼠笼式，绕线式，同步式。在不使用变频器的前提下，调速方案有：鼠笼式电机：改变极对数调速，定子调压调速，电磁滑差离合器调速；绕线式电机：串级调速，绕线式电机；同步电机：换向器电机调速。变频器调速器是一种通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器调速器的应用，主要是针对鼠笼式电机而采用。在不使用变频器的情况下，鼠笼式电机：改变极对数调速，定子调压调速，电磁滑差离合器调速。变极对数调速的基本原理是：在定子频率一定时，改变定子的极对数即可改变同步转速，从而达到调速的目的。定子调压调速的基本原理是：在定子绕组中采用串联饱和电抗器等方式，使定子电压改变。影响电机的机械特性曲线，从而获得不同转速。电磁滑差离合器调速的基本原理是：在电动机转子和负载之间通过电磁离合器联结。电磁离合器的主动和从动部分的关系与异步电机的转子和定子的关系相类似，改变励磁电流可以改变两者之间的转速差，进而达到调速目的。

三：滑差离合器原理动画

摘要：本文简单介绍了平压压痕切线机的作用，介绍了电磁调速异步电动机和变频器结构与工作原理和调速特点。详细阐述了变频器在平压压痕切线机中的应用，分析了了变频器的节能效果，介绍了对变频调速的电磁干扰的抑制措施。

平压压痕切线机是压制截切各种普通纸板、瓦楞纸板、塑片、皮革制品等的专用机械，在包装、装潢、印刷、塑料行业得到广泛应用。该机械主要由机座、压架、电磁离合传动机构、电器控制、压切自动记数部分组成。平压压痕切线机的模切版台和压切机构的形状都是平板状的。模切版被固定在平整的版台上，被加工板料放在压板上。模切机工作时，模切版台固定不动，压板通过连杆作用往复运动，使得版台与压板不断地离合，每合压一次便实现一次模切。其工作速度的调整由电磁调速异步电动机实现。

1.滑差电机工作原理

电磁调速异步电动机又称电磁滑差电动机、滑差电机，由普通鼠笼式异步电动机、电磁滑差离合器和电气控制装置组成，如图1所示。异步电机作为原动机使用，当它旋转时带动滑差离合器的电枢一起旋转。电气控制装置是提供滑差离合器励磁线圈励磁电流的装置。

图1电磁调速异步电动机调速系统的组成

电气控制原理如图2所示，图中方框内即电磁滑差调速电动机。它由电（外转子）枢、励磁绕组、转子（内转子）等构成。电枢为铸钢制成的圆筒形，它与异步电动机的转轴相连接，称为主动部分；磁极做成爪形结构，装在负载轴上，称为从动部分。

滑差离合器构成及原理(滑差离合器调速线圈)-第1张图片-

图2电磁调速异步电动机电气控制调速原理图

其工作原理是：电动机M带动电枢及励磁绕组旋转，励磁绕组由调速控制器提供直流电流，当电动机M带动电枢及励磁绕组旋转时，由于电枢与磁场间有相对移动，在电枢内就产生涡流，此涡流与磁通相互作用，产生转矩，带动磁极按同一方向旋转，其转速低于电枢转速。调节控制器的输出电压，也就调节了电枢的励磁电流和磁场的强度，从而改变电磁滑差离合器的输出转矩和转速。当转速低于给定值时，通过转速反馈来增大励磁电流；转速高于给定值时，又通过转速反馈来减小励磁电流，从而得到如图4所示的机械特性。滑差电动机通过无级调节电磁离合器电枢的励磁电流，能够较好地实现无级调速。滑差电动机的调速机械特性如图3所示。

图3 滑差电动机的调速机械特性

2.滑差电机调速与变频调速的区别

2.1滑差电动机调速

电磁滑差调速电动机具有调速开滑、起动转矩大、控制功率小，有速度负反馈的自动调节系统的机械特性硬度较高等优点，在印刷机、包装机械中都得到广泛应用，早先平压压痕切线机均采用这种方式调速。

近年来，滑差调速电机存在的缺点也越来越引起人们的

2.2变频器调速

随着在变频器广泛应用，变频器调速范围大、调速平稳、节能效果明显等优点更加突出。在自动控制方面，变频器通过触摸屏、可编程序控制器和控制软件，可实现自动控制，智能自检测，自动调速，可视化操作，人机对话等。

变频调速是通过改变异步电动机供电电源的频率f来实现无级调速的，其原理图如图4所示，采用变频调速以后，电动机由变频器供电，电动机转轴直接与负载连接。变频器是一种将交流电源整流成直流后再逆变成频率、电压可变的变流电源的专用装置，主要由功率模块、专用单片机等构成，变频器能够根据转速反馈信号调节电动机供电电源的频率，可以实现相当宽频率范围内的无级调速。

变频调速的原理是根据异步电动机的转速:

n=60f( 1- S) /P

式中f为电源频率，P 为极对数，S 为电机的转差率。

由上式可知，因异步电动机转差率较小，可以近似的认为转速n与f成正比，改变电源频率就可实现异步电动机的连续平滑调速。变频调速机械特性如图5所示。

图4 变频调速原理图

图5 变频调速机械特性

3.变频器在平压压痕切线机中的应用

3.1变频器的选型

根据变频器选用的原则，变频器的功率应略大于等于电机输出功率的原则，该压痕切线机电磁滑差调速电动机型号为YCT200-4B，7.5kW，再结合压痕切线机的实际使用环境，工作要求，应选配台达VFD-E-460V/三相11kW变频器。

3.2变频器的使用

在平压压痕切线机中，一般可采用两种方式对机械进行调速应用：

一是将滑差电动机更换为普通Y系列鼠笼式电动机，加变频器控制调节。

二是在不改变原设备机械结构的情况下，在转差离合器部分钻孔攻丝，然后用螺栓锁紧即可，使电机轴与负载轴作硬性连接。当变频器发生故障时，将螺栓松开，接上控制器又可用滑差调速。或者将电磁滑差离合器的电枢和磁极连接处焊接在一起，形成一个整体，如图6所示。

图6 电磁滑差电机的改造图

1-拖动电动机；2-电磁滑差离合器；3-外转子（电枢）；

4-内转子（励磁绕组）；5-电刷与滑环；6-焊接点

3.3变频器的安装

要仔细阅读使用手册，严格按照变频器的安装环境安装如：环境温度范围在-10℃～50℃；环境相对湿度不超过90%（无结露）。防止电磁波干扰，防止输入端过电压。避免阳光直射，无腐蚀性气体及易燃气体，尘埃少等都要考虑。

采用柜式安装、柜内冷却方式，变频器垂直安装，变频柜顶端应安装抽风式冷却风扇，并尽量装在变频器的正上方，便于空气流通。

3.4控制系统的配线

（1）变频器主电路配线：变频器的输入端（R、S、T），输出端（U、V、W）绝对不能接错；须将变频器的电源输入端子经过漏电保护开关接到电源上。将变频器接地端子良好的接地，因工厂电力线路是零地线共用，需要单独安装接地线。多台变频器接地，各变频器应分别和大地相连，不允许一台变频器的接地和另一台变频器的接地端连接后再接地。

（2）变频器控制电路配线：模拟量控制线应使用屏蔽线，屏蔽线一端接变频器控制电路的公共端（COM），或接变频器地端（E），另一端悬空。开关量控制线允许不使用屏蔽线，但同一信号的两根线必须互相绞在一起，绞合线的绞合间距应尽可能小。变频器接线如图7所示。

图7变频器接线图

（3）平压压痕切线机电气控制电路配线。将平压压痕切线机原电气控制电路中滑差电机控制器及滑差电机电刷从电路中移除，安装上变频器控制按钮和调速电位器，急停按钮除了使变频器停止，继续接通平压压痕切线机制动离合器，遇到紧急情况能保证机器快速制动停止。

3.5变频器调速的电磁干扰的抑制

变频器调速的使用会产生高次谐波，这些谐波会对其它电气设备产生电磁干扰，严重的甚至使某些设备无法正常工作，因此正确地对变频器产生的电磁干扰进行抑制，是非常必要的。在抑制变频器产生的高次电磁干扰方面常采用如下 *** ：

（1）在变频器的输入侧接入滤波电抗器，可以使输入电流的波形有所改善，能够提高功率因数，也可减弱变频器的高次谐波传输到电网而对其他设备产生的干扰。

（2）加大与变频器输出电缆的距离。如设备的电源线和信号线应尽量远离变频器的输入、输出线；一般将控制电缆与主回路电缆或其它动力电缆分离铺设。分离困难时，将控制电缆穿过铁管铺设。

（3）在变频器的输入输出电路中接入由LC滤波器，可以抑制辐射干扰的告辞谐波。

另外，控制柜进行良好接地，与变频器的连接线采用屏蔽线等，对抑制干扰、降低变频调速的负面影响，保证控制系统的正常工作，具有显著效果。

4变频器与滑差电机调速的节能分析

当鼠笼式异步电机转速接近接近同步转速1500r/min时，电磁滑差调速电动机最大调速只能调到1200r/min左右。滑差电动机的电磁离合器涡流损耗大，效率低，不管转速高低，对于恒速电动机的输入功率基本不变，大部分损耗能量损失在离合器中和励磁消耗上面，电能浪费较大，其调速效率随着转速的下降而降低。

变频调速是通过电力电子技术改变电动机电枢的电压和频率进行调速，其本身电力电子器件的能量消耗很少，损耗基本与输出功率成正比，变频调速可以全转速范围内实现较高效率运行，效率高达96%以上。