節(jié)電原理
交流鼠籠形感應(yīng)電機必須消耗一定的能量以提供磁場使電機連續(xù)工作。當供給電機的電壓恒定時,由此產(chǎn)生的磁能也保持恒定,在額定轉(zhuǎn)速下,磁場消耗的能量保持恒定,與負載所需的轉(zhuǎn)矩?zé)o關(guān)。
支持負載轉(zhuǎn)矩的能量取決于轉(zhuǎn)矩的大小。當負載轉(zhuǎn)矩增加,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速會稍微下降(轉(zhuǎn)差率增大),使得感應(yīng)的轉(zhuǎn)子電流上升以增加轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子中增加的電流由定子線圈中增加的電流來平衡。相反,如果需要的負載轉(zhuǎn)矩減少,轉(zhuǎn)差率減少,轉(zhuǎn)子電流下降,定子電流也相應(yīng)下降,但在端電壓恒定的情況下,定子中提供磁場的電流以在任何負載轉(zhuǎn)矩條件下將保持恒定。結(jié)果是感應(yīng)電機的效率隨負載的降低而降低。
事實上很少電機始終在額定條件下運行。通常選擇的標準是使電機的標稱均高于驅(qū)動負載的較大需求。由于這原因,所選擇的電機幾乎一定是超出標準的,當提供額定電壓時,即使?jié)M負荷運行也有節(jié)電空間。此外,有些應(yīng)用中負荷本來就是有變化的,而選擇的電機大小必須能滿足較大負荷時的需求,盡管較大負荷只是間斷出現(xiàn),而其它時間電機在小負荷狀態(tài)運行。
由于電機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與供電電壓的平方成正比,降低端電壓將減少轉(zhuǎn)矩。降低端電壓,實際上是降低了電機的額定輸出功率,也意味著所需磁場能量的減少。利用這一原理,GL-DJ可在空載和大多數(shù)負荷情況下保持較高恒定的電機效率。
GL-DJ采用智能化的微處理機控制,無需人工調(diào)節(jié)。在輕負載情況下電機電壓自動降至較低需求而轉(zhuǎn)速保持恒定,因此降低了不必的損耗。如果負載增加,電壓將自動上升以防止電機失速。
GL-DJ通過檢測電機的電壓和電流實現(xiàn)閉環(huán)控制,因為電機電路是電感電路,所以電壓和電流波形存在時間差,而且負載越輕,電流滯后于電壓越大。空載時電機的效率較低,電流和電壓波形間的相位差也較大。微處理機將監(jiān)測波形間的相位并相應(yīng)地調(diào)整可控硅的觸發(fā)脈沖,其速度為每秒鐘100次。這一速度比電機所能響應(yīng)的速度要快得多,這對防止電機在任何負荷工況下出現(xiàn)失速是足夠的。電機運行在輕載時,可以將勵磁電流減少到僅僅與負荷轉(zhuǎn)矩相匹配,則可使電機的運行效率提高。GL-DJ通過改變電機的相位角實現(xiàn)控制。