调速开关

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  调速开关采用电子电路或微处理芯片去改变电机的级数、电压、电流、频率等方法控制电机的转速,以使电机达到较高的使用性能的一种电子开关。对交流电机而言,调速方式有:1)电感式调速,2)抽头式调速,3)电容式调速,3)可控硅调速,4)变频式调速。对直流电机而言,调速方式有:1)电枢回路电阻调速,2)电枢电压调速,3)晶闸管变流器供电的调速,4)大功率半导体器件的直流电动机脉宽调速,5)励磁电流调速。

历史

  在二战末期,人们提出了电机调速的方法,当时用原动机来驱动一台发电机,而通过控制发电机的励磁来调节发电机的输出电压,借此来调节被驱动电机的转速。在战后,随着晶闸管的出现,发明了可控整流技术,通过晶闸管的导通时间来控制电压。全控型功率管(GTO,GTR,MOSFET,IGBT,ICGT)的出现,不仅可以控制晶体管的导通,还可以控制关断,这样就提高了开关频率,首先是调速系统响应速度得到了很大的提高,并且很好地解决了低速情况下的电流断续问题。二战后,随着晶闸管技术的出现,有人提出了变频技术,从而实现了交流电机的调速,用晶闸管实现了早期的电流型变频器。电流型变频器电流变形大,谐波高,效率低,应用并不广泛,当时的电机主要是风扇电机。随着科学的进步,各类电机林林总总,人们不再只对风扇电机调速有需求,对各类型电机的调速器的需求更加强烈,各种各样的调速开关开始兴起,以调压调速,变极数调速,变频调速,电磁调速为主。由于调压调速的的无极特点,且具有效率高,结构简单等优势,被广泛应用在民用电子调速开关中。

分类

  尽管电子调速类开关品种不多,从外表看大同小异,但还需认真辨识,下面将简单介绍电子调速开关的三种分类方式。

  电子调速开关可以按操作方式、负载功率、接线方式分类:

  1)按操作方式分为:旋钮调速开关,按键调速开关,调速插座开关。

  2)按负载功率分为:常规功率调速开关,中等功率调速开关、超大功率调速开关;

  3)按接线方式分为:单线式电子调速开关,零火线电子调速开关。

应用

  调速器、工作原理:是通过改变输出方波的占空比使负载上的平均电流功率从0-100%变化、从而改变负载、灯光亮度/电机速度。利用脉宽调制(PWM)方式、实现调光/调速、它的优点是电源的能量功率、能得到充分利用、电路的效率高。例如:当输出为50%的方波时,脉宽调制(PWM)电路输出能量功率也为50%,即几乎所有的能量都转换给负载。而采用常见的电阻降压调速时,要使负载获得电源50%的功率,电源必须提供71%以上的输出功率,这其中21%消耗在电阻的压降及热耗上。大布部分能量在电阻上被消耗掉了、剩下才是输出的能量、转换效率非常低。

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