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伺服与运动控制 |
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无级调速驱动装置的优化 |
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作者：Monika Zwettler 来源：MM《现代制造》 |
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在新的冷却塔通风系统直接驱动的解决方案中没有使用传统的减速器变速，取而代之的是无级调速控制系统。由于这一方案所采用的运动零部件较少，因此其工作时的可靠性明显提高了；并且还能够节约能源，降低工作时的噪音。
风冷冷却塔是办公楼和工业采暖通风空调系统中常用的一个部件。在这一部件中，大型风扇为含水的冷却介质降温。Baldor公司为这种冷却系统研发设计了一种新的、没有使用传统减速器的直接驱动解决方案；从而使得这种冷却通风装置的可靠性和经济性都明显的提高。
据Baldor公司介绍：标准配置的这种通风机使用的是交流感应电动机，减速器动力输出轴经变速器的盘式离合器直接与风扇相互连接。减速机构的作用就是把交流感应电动机的转速降低到冷却风扇工作时所需的转速范围之内。这种系统有着许多的缺陷和不足，例如：由于变速器的转速较高需要定期的维护保养；在传递动力时由不平衡而引起强烈的震动、磨损和噪音等等；另外，复杂的动力传输系统还带来了大量的能量损失。
该冷却塔风扇驱动技术方案基于永磁同步电动机和调节转速的控制系统基础之上，从而可以省略减速器的使用
基于同步电动机的永磁励磁系统，Baldor公司的VS1冷却塔直接驱动系统能够提高无级调速控制的冷却风扇低转速直接驱动。所使用的RPM系列的同步电机在从零到最高转速的整个转速范围内有着恒定的输出扭矩。另外，这种电机无需交流电机常用的铸铁外壳，省去了产生扭矩磁场所需的金属材料。这样一来，就没有了驱动轴和变速器的机械损耗，提高了整个系统的效率。在内置转速控制算法语言的VS1驱动系统控制下可以有效的实现同步电机的转速调节。据生产厂家介绍：利用这种系统之后，在峰值负载之外的工作时间里可以降低转速来实现节能的目标。
由于省略的驱动轴和减速器，这一解决方案中的运动部件数量也大大的减少了；从而也使得整个冷却风扇系统的工作可靠性和经济性有了提高。
为了对工作在潮湿环境中的同步电动机给予最佳的保护，在同步电机定子绕组表面涂覆了环氧树脂材料的绝缘层。在电动机的动力输出轴处，采用了耐磨损的Inpro迷宫式轴端连接方式；据生产厂家介绍：它能够很好的防止潮气的侵入。
在出厂前，这种无级调速的冷却方式在两个冷却塔中进行了性能测试，测试时使用的冷却风扇直径为5.5m。驱动系统能源检测的结果表明：与传统的驱动系统相比较，这种无级调速冷却风扇可以节约13％的能源。由于安装这一系统时所需的空间占用较少，因此可以对现在使用减速器的冷却风扇系统进行改造、补装这种无级调速的冷却风扇系统。这一系统的额定驱动功率在7~145kW之间，风扇转速在150~500r/min之间，风扇直径为2.1~5.5m。
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(11/9/2011) |
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