使用多速電機的優點

使用多速電機的優點在許多情況下，用多速發動機替代傳統的單速發動機可以顯著提高機器和金屬切削機床的技術和操作質量，並降低其生產勞動強度。

多速電機用於：

在機器驅動和金屬切削機器中，其速度需要根據加工材料的尺寸、硬度和其他物理特性或技術因素而改變。這些包括金屬切削和木工機械、離心分離器、挖泥機和其他用於各種應用的機械；
在機器、金屬切割機和具有不同運行速度和空轉速度的機械中（鋸木機）；
用於啟動和停止時不會對具有顯著動量的工作台（升降機、升降機）造成劇烈衝擊。在這種情況下，工作過程以最高轉速進行，機構的啟動和停止——在低轉速下，通常會自動切換極數；
在功率隨時間、季節等變化的機器驅動器和機床中。（泵、風扇、貨物裝置、輸送機等）；
在具有多種不同用途的機器驅動中，每種用途都需要不同的速度，例如油井設備，其中最低速度用於泵油，最高速度用於安裝管道；
在其速度變化由消耗功率決定的機制中。一個例子是平軋機，最初，金屬變形很大，軋製在低速下進行，精加工在高速下進行。
在塊中，除了通過切換極數來調節電機的旋轉速度之外，還通過改變供電網絡的頻率來額外增加速度控制限制。

由於在機器和金屬切割機的電驅動中使用多速電機，可以：

1) 簡化機器的設計，排除齒輪箱和電源；

2) 提高金屬切削機床的性能、生產率和易維護性；

3）通過減少振動和減少具有大量齒輪的機構的操作不准確性來提高機器加工質量；

4) 通過減少運動鏈的中間環節來提高機器的效率；

5）在不停機的情況下改變運動中的速度；

6) 簡化啟動、停止、反轉和停止過程的自動化管理；

7) 簡化取決於工藝因素的處理模式的自動管理。

以較低的轉速啟動電機還有一個優點，即在這種情況下啟動電流的絕對值通常小於高速時的啟動電流。當將線圈從較小的極數切換到較大的極數時，即當電機速度減慢時，發動機再生製動，這縮短了機器的停止時間並且與能量損失無關，就像反向制動的情況一樣。

在各種類型的通用和專用自動金屬切削機床中使用多速電機的機會非常廣泛：車削、車床、鑽孔、銑削、磨削、縱向和橫向刨削、刃磨等。

多速電機在機床和木工機械驅動中應用最為廣泛。

車床電氣設備

通用金屬切削機床的很大範圍的速度調節需要具有大量控制步驟的減速器或齒輪箱。當僅以一種機械方式執行調整過程時，齒輪箱在結構上要復雜得多並且需要更複雜的控制系統。

這兩個因素都會導致勞動強度的增加和齒輪箱製造成本的增加。因此，複合調速系統被廣泛應用於機床中，它是調速範圍相當大的電動機與齒輪箱或相對惰輪的組合，其效率比更複雜的齒輪箱更高。

特別建議在金屬切削機床中使用多速電機，您可以在機床主軸轉速等於電機轉速的情況下將自己限制在兩種、三種或四種不同的速度。在這種情況下，使用內置多速電機。電機定子內置於機床主軸箱內，主軸通過聯軸器與電機轉子軸相連，或將電機轉子直接安裝在主軸上。

這種機器的設計非常簡單，它的運動鏈最短，發動機盡可能靠近工作軸。

如果金屬切削刀具主軸的轉速與多速電機的轉速不一致，則後者通過皮帶或齒輪傳動裝置連接到主軸。類似的運動圖用於車床、銑床或小型鑽床的操作室。在這種方案中加入簡單的搜索大大擴展了機器速度控制的範圍，僅在低轉速下延長了機器的運動鏈。

在機床的電驅動中使用多速電機，直接連接到變速器，大大擴展了平穩控制機床速度的可能性。應用，例如2p=8/2的雙速發動機和4：1速比的機械變速器，可以實現187~3000rpm的無級調速，即獲得 16:1 的調整範圍。

採用 500/3000rpm 雙速電機和 6:1 變速器，平穩的機器速度控制範圍擴展到 36:1。通過在變速器後使用升壓實現。

通過改變多速電機的旋轉速度，可以將平滑驅動速度控制的範圍移動到更高或更低速度的區域。如果這還不夠，則在發動機和變速器之間放置超速檔或降檔，通常是 V 型皮帶或皮帶。

為了在高達 1:4 的相對較小範圍內以恆定的軸轉矩進行平穩的速度調節，異步電動機具有滑動離合器.

這種電機的效率由表達式 η = 1 - s 確定，其中 s 是滑差，等於轉子和輸出軸轉速之間的差值。因此，在 s = 80% 時，效率僅為 20%。在這種情況下，所有功率損失都集中在離合器鼓上。

通過在滑動離合器驅動中用多速電機代替傳統的單速電機，可以提高效率並擴大該驅動的調速範圍。例如，在極變比為2：1的兩速電動機中，以2：1的比例進行速度控制，在這些速度之間及以下的區間內，通過滑動離合器進行平滑調節。總體控制範圍將為 4:1，最低效率為 50%。

由於更充分地利用聯軸器的調節特性（控制範圍 5:1），可以在最低效率（軸的最低轉速）下將控制範圍擴大到 10:1 η = 20 %。

應用具有變極繞組2p = 8/4/2的三速電機，可以在最低驅動效率η = 50%時將控制範圍提高到8:1，並在效率達到20:1的控制極限在最低速度下η=20%。