1.1.1 电力传动系统构成及其特点
图1-2所示为电力传动系统框图。该系统具有运行、调速、制动和停车功能,并能够满足稳定性、高可靠性、调速性能和位置精度的要求。同时通过采用软起动器、变频器、滤波及无功补偿等装置,提高电力传动系统的运行效率和电能质量,达到节能的目的。
图1-2 电力传动系统框图
其中,电源分为交、直流电源,开关电源,脉冲电源等;控制设备有DSP、PLC、IPC等;电动机分为交、直流电动机,特种电动机(步进电动机、超声电动机、凸极电动机等),自控式同步电动机,永磁电动机,绕线转子双馈异步电动机,开关磁阻电动机等;传动机构包括齿轮箱、齿轮齿条、减速器等;生产机械涉及电风扇、空调机、洗衣机、冰箱、打印机、复印机、印刷机、电梯、风机、水泵、油泵、起重机、机床、轧钢机、锻压机、搅拌机、电动工具、皮带输送机、提升机、空气压缩机、分离机、钻机及农业机械等。
图1-3所示为永磁无刷直流电动机传动系统原理图。其中,PM为永磁无刷直流电动机本体,BQ为电动机转子位置检测传感器,安装在电动机转轴上。VR为不控整流桥、VI为逆变桥,构成AC-DC AC变频器。单片微机驱动VI逆变桥,控制永磁无刷直流电动机,检测系统电压、电流和电动机转子的位置。
电动机总体可以分为直流电动机、交流电动机和特种电动机,表1-1列举了交、直流电动机的特点。
图1-3 永磁无刷直流电动机传动系统原理图
表1-1 交、直流电动机的特点
按照不同分类形式,电力传动系统分为以下类型。
1)控制系统:调速系统、位置随动系统;其中,按照调速系统再细分为:
① 直流调速,包括晶闸管-直流电动机V-M单双闭环调速系统、可逆调速系统、直流脉宽(PWM)调速系统。
② 交流调速,包括交流调压调速、串级调速、变频调速(他控式、自控式、矢量控制式等)。
2)电动机类型:直流传动、交流传动系统。
3)机组形式:单台、成组多机传动系统。
4)运动方式:单向运转不可逆、双向运转可逆传动系统。
5)用途形式:主传动、辅助传动系统。