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。

中文名

调速开关

外文名

Speed switches

调速方式

电感式调速,抽头式调速

领域

工程技术

采用

电子电路或微处理芯片

有利于

克服电机内在的线圈电阻

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。

调速开关原理

对交流电机而言,调速方式有:电感式调速,抽头式调速,电容式调速,控硅调速,变频式调速。

对直流电机而言,调速方式有:电枢回路电阻调速,电枢电压调速,晶闸管变流器供电的调速,大功率半导体器件的直流电动机脉宽调速,励磁电流调速。

现在的电机调速很多使用的是可控硅,也就是晶闸管,它主要是利用了一个PWM的控制原理。即让一个方波去控制可控硅,当方波处于高电平时,可控硅开启,方波处于低电平位置的时候,可控硅截止。这样调节高电平与低电平的比例(专业上称为占空比),就可以改变电路导通和截止的时间比例,当全程导通时,风扇就全速运行,而全程不导通时,风扇就停止工作。同样的可以实现,半速,1/4速,3/4速等不同转速运行方案,理论上可以实现无级变速的可能。

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

HW-A-1040型(DC12v24v电压通用型)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,要使负载获得电源最大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。此外HW-A-1040型调速因其采用开关方式热耗几乎不存在、HW-A-1040型调速在低速时扭矩非常大、因为调速器带有自动跟踪PWM、另外采用脉宽调制(PWM)方式、可以使负载在工作时得到几乎满电源电压、这样有利于克服电机内在的线圈电阻而使电机产生更大的力矩功率。

KTS-A10,KTS-A8,KTS-A7,KTS-A6,KTS-A5