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離心機(jī)調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用與發(fā)展一

來源:湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司   2009年05月21日 09:44  
離心機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)是離心機(jī)的核心部分,由控制、功率驅(qū)動(dòng)和電機(jī)三大要素組成,主要是控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在離心機(jī)的發(fā)展進(jìn)程中直流調(diào)速功不可沒,其主要特點(diǎn)是具有良好的起制動(dòng)、調(diào)速范圍寬、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、理論和實(shí)踐都比較成熟等,因此八十年代前在離心機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用較成熟等,因此八十年代前在離心機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用,至今仍在應(yīng)用和不斷的改進(jìn),如改進(jìn)直流電機(jī)銅頭和碳刷的耐磨性,以延長電機(jī)的壽命和碳刷的更換周期等。
 
可控硅相控直流調(diào)速是經(jīng)典的直流調(diào)速方案,結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟,基本滿足離心機(jī)調(diào)速的需求,因此在國內(nèi)外離心機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用。其主要缺點(diǎn)是,整流波形差、電流脈動(dòng)大、輕負(fù)載時(shí)易出現(xiàn)斷流現(xiàn)象、為維持直流電機(jī)電流的連續(xù),需加一笨重的平滑電感,增加了儀器的體積和重量。八十年代后,隨著全控功率器件的發(fā)展,如功率晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管等,開關(guān)功率變換技術(shù)逐漸在離心機(jī)直流調(diào)速系統(tǒng)中得到應(yīng)用,如德國 eppendorf 5410和 5402離心機(jī),這種技術(shù)主要是通過高頻直流斬波,調(diào)節(jié)脈沖占寬比,改變輸出電壓,為直流電機(jī)供電。由于開關(guān)頻率很高,一般小于50KHZ僅靠電機(jī)自身的電感濾波,即可獲得平滑的直流電流,克服了可控硅相控直流調(diào)速的缺點(diǎn),因此轉(zhuǎn)速更平滑,調(diào)速范圍更寬。
 
開環(huán)調(diào)速是zui簡單的調(diào)速方案,甚至十幾個(gè)分立器件或一個(gè)集成塊即可組成一個(gè)系統(tǒng),所以至今國內(nèi)某些低價(jià)位的離心機(jī)仍采用這種方案,其主要缺點(diǎn)是需要手動(dòng)調(diào)速,不能控制電機(jī)的電流,轉(zhuǎn)速精度和技術(shù)附加值都比較低。鑒于開環(huán)調(diào)速的局限性,國內(nèi)外大部分離心機(jī)普遍采用既有電流反饋又有轉(zhuǎn)速反饋的雙閉環(huán)調(diào)速方案,其主要優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)調(diào)速、升速快、轉(zhuǎn)速超調(diào)小、精度高、限流功能避免電機(jī)過電流損壞。

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