調(diào)速開關(guān)（克服電機(jī)內(nèi)在的線圈電阻）

歷史

在二戰(zhàn)末期，人們提出了電機(jī)調(diào)速的方法，當(dāng)時(shí)用原動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)，而通過控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁來調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸出電壓，借此來調(diào)節(jié)被驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在戰(zhàn)后，隨著晶閘管的出現(xiàn)，發(fā)明了可控整流技術(shù)，通過晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間來控制電壓。全控型功率管（GTO,GTR,MOSFET,IGBT,ICGT）的出現(xiàn)，不僅可以控制晶體管的導(dǎo)通，還可以控制關(guān)斷，這樣就提高了開關(guān)頻率，首先是調(diào)速系統(tǒng)響應(yīng)速度得到了很大的提高，并且很好地解決了低速情況下的電流斷續(xù)問題。二戰(zhàn)后，隨著晶閘管技術(shù)的出現(xiàn)，有人提出了變頻技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了交流電機(jī)的調(diào)速，用晶閘管實(shí)現(xiàn)了早期的電流型變頻器。電流型變頻器電流變形大，諧波高，效率低，應(yīng)用并不廣泛，當(dāng)時(shí)的電機(jī)主要是風(fēng)扇電機(jī)。隨著科學(xué)的進(jìn)步，各類電機(jī)林林總總，人們不再只對(duì)風(fēng)扇電機(jī)調(diào)速有需求，對(duì)各類型電機(jī)的調(diào)速器的需求更加強(qiáng)烈，各種各樣的調(diào)速開關(guān)開始興起，以調(diào)壓調(diào)速，變極數(shù)調(diào)速，變頻調(diào)速，電磁調(diào)速為主。由于調(diào)壓調(diào)速的的無極特點(diǎn)，且具有效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用在民用電子調(diào)速開關(guān)中。

調(diào)速開關(guān)原理

對(duì)交流電機(jī)而言，調(diào)速方式有：電感式調(diào)速，抽頭式調(diào)速，電容式調(diào)速，控硅調(diào)速，變頻式調(diào)速。

對(duì)直流電機(jī)而言，調(diào)速方式有：電樞回路電阻調(diào)速，電樞電壓調(diào)速，晶閘管變流器供電的調(diào)速，大功率半導(dǎo)體器件的直流電動(dòng)機(jī)脈寬調(diào)速，勵(lì)磁電流調(diào)速。

現(xiàn)在的電機(jī)調(diào)速很多使用的是可控硅，也就是晶閘管，它主要是利用了一個(gè)PWM的控制原理。即讓一個(gè)方波去控制可控硅，當(dāng)方波處于高電平時(shí)，可控硅開啟，方波處于低電平位置的時(shí)候，可控硅截止。這樣調(diào)節(jié)高電平與低電平的比例(專業(yè)上稱為占空比)，就可以改變電路導(dǎo)通和截止的時(shí)間比例，當(dāng)全程導(dǎo)通時(shí)，風(fēng)扇就全速運(yùn)行，而全程不導(dǎo)通時(shí)，風(fēng)扇就停止工作。同樣的可以實(shí)現(xiàn)，半速，1/4速，3/4速等不同轉(zhuǎn)速運(yùn)行方案，理論上可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速的可能。

分類

盡管電子調(diào)速類開關(guān)品種不多，從外表看大同小異，但還需認(rèn)真辨識(shí)，下面將簡(jiǎn)單介紹電子調(diào)速開關(guān)的三種分類方式。

電子調(diào)速開關(guān)可以按操作方式、負(fù)載功率、接線方式分類：

1）按操作方式分為：旋鈕調(diào)速開關(guān)，按鍵調(diào)速開關(guān)，調(diào)速插座開關(guān)。

2）按負(fù)載功率分為：常規(guī)功率調(diào)速開關(guān)，中等功率調(diào)速開關(guān)、超大功率調(diào)速開關(guān)；

3）按接線方式分為：?jiǎn)尉€式電子調(diào)速開關(guān)，零火線電子調(diào)速開關(guān)。

應(yīng)用

HW-A-1040型(DC12v24v電壓通用型)調(diào)速器、工作原理：是通過改變輸出方波的占空比使負(fù)載上的平均電流功率從0-100%變化、從而改變負(fù)載、燈光亮度/電機(jī)速度。利用脈寬調(diào)制(PWM)方式、實(shí)現(xiàn)調(diào)光/調(diào)速、它的優(yōu)點(diǎn)是電源的能量功率、能得到充分利用、電路的效率高。例如：當(dāng)輸出為50%的方波時(shí)，脈寬調(diào)制(PWM)電路輸出能量功率也為50%，即幾乎所有的能量都轉(zhuǎn)換給負(fù)載。而采用常見的電阻降壓調(diào)速時(shí)，要使負(fù)載獲得電源最大50%的功率，電源必須提供71%以上的輸出功率，這其中21%消耗在電阻的壓降及熱耗上。大部分能量在電阻上被消耗掉了、剩下才是輸出的能量、轉(zhuǎn)換效率非常低。此外HW-A-1040型調(diào)速因其采用開關(guān)方式熱耗幾乎不存在、HW-A-1040型調(diào)速在低速時(shí)扭矩非常大、因?yàn)檎{(diào)速器帶有自動(dòng)跟蹤PWM、另外采用脈寬調(diào)制(PWM)方式、可以使負(fù)載在工作時(shí)得到幾乎滿電源電壓、這樣有利于克服電機(jī)內(nèi)在的線圈電阻而使電機(jī)產(chǎn)生更大的力矩功率。

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