交流拖动的优点

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在电力拖动的发展历史中,交流与直流拖动两种方式始终并存于工业领域中。伴随着科学发展的进程,它们相互竞争,相互促进,推动电力拖动历史的发展。

在19世纪80年代以前,利用蓄电池的直流拖动系统占统治地位。80年代后,随着三相交流电的传输方式的应用而产生笼型交流电动机,并很快在工业生产及人民生活的各个领域获得广泛的应用,并占据主要地位。之后,随着科技的发展,对拖动系统提出更高的要求,特别是在精密机械、冶金、国防工业等方面,要求调速精度高、调速范围宽、动态性能好,起制动灵活等,交流拖动则难以满足以上要求。因此,过去很长一段时期,在高性能的电力拖动系统中,一直是直流拖动占主要地位。然而交流电动机与直流电动机相比,也具有很多明显的优点。

(1)交流电动机不存在换向器的转动速度限制,也不存在电枢元件的电抗电势限制,其转速可以设计得比相同功率的直流电动机转速更高。

(2)直流电动机的电枢电流电压的值受换向器的限制,交流电动机则无此限制,它的单机功率可以比直流电动机更大。

(3)直流电动机换向器制作工艺复杂、成本较高,相比之,交流电动机则成本低廉。

(4)直流电动机高速运行时,由于受电抗电势的限制,一般最高速时(额定转速以上),输出功率仅能达到额定功率的80%,交流电动机则不受限制,它可以在高速时以额定功率运行。

(5)交流电动机无换向器之类经常需要保养维护的部分。维护方便,经久耐用。在某些恶劣的环境下,例如,易燃易爆场合,也能可靠工作。

(6)直流拖动系统的控制设备复杂、机构庞大、造价高。而某些简单的交流调速系统(特别是现在大量使用的变频器的调速系统)则具有设备简单、造价低、维护方便的优点。

(7)现在大量使用的变频器调速系统在节能方面有明显的优势(特别是在风机、泵类方面的应用中)。

由于交流拖动具有以上优点,过去在一些性能要求不高的场合,仍有人愿意采用交流电动机调速,以求得体积小、系统简单、维护方便的优点。近年来,随着电子计算机的发展及新型电力电子器件的出现,使交流变频器调速方式获得广泛应用,许多过去采用直流电动机的精密设备、大型设备,现在改用交流拖动的例子不胜枚举。目前已有逐渐取代直流拖动的趋势。

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