偶然在路邊看到的柴油發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，引起了人們對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)理討論的興趣。電機(jī)是一種將電機(jī)能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的動(dòng)力設(shè)備。電機(jī)的傳動(dòng)方式主要包括耦合傳動(dòng)、皮帶傳動(dòng)和齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。聯(lián)軸器的特點(diǎn)是被拖動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)速與電機(jī)的轉(zhuǎn)速相同。但是皮帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)都有變速，大部分都是扭矩較大的減速傳動(dòng)。當(dāng)主動(dòng)輪和從動(dòng)輪直徑相同時(shí)，只能起到拖動(dòng)機(jī)械設(shè)備的單一作用。

比如常見(jiàn)的皮帶輪助力機(jī)構(gòu)，皮帶張力固定，電機(jī)端皮帶輪直徑小，驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)的皮帶輪直徑大，意味著驅(qū)動(dòng)壓力機(jī)的扭矩是電機(jī)輸出扭矩乘以皮帶輪直徑比的倍數(shù)，轉(zhuǎn)速正好相反。

為什么大多數(shù)機(jī)器使用高速電機(jī)？特定設(shè)備工作所需的功率是固定的，設(shè)備旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)速通常不高。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇可以在高速或低速下進(jìn)行。然而，對(duì)于異步電機(jī)，轉(zhuǎn)速越高，相同功率的電機(jī)尺寸越小，效率越高。大多數(shù)機(jī)器由異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，因此使用“高速電機(jī)減速器”模式是很自然的。

減速傳動(dòng)技術(shù)在纜車(chē)、壓力機(jī)(幾乎每個(gè)電機(jī)廠都能見(jiàn)到的沖壓剪切設(shè)備)、立體停車(chē)裝置等眾多機(jī)械設(shè)備中得到了很好的應(yīng)用。

嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，減速驅(qū)動(dòng)應(yīng)該叫變速驅(qū)動(dòng)。典型的例子是齒輪箱，這是風(fēng)力渦輪機(jī)極其重要的核心部件。從發(fā)電機(jī)側(cè)看，電機(jī)輸出軸的高速由變速箱轉(zhuǎn)換為低速，以匹配葉片的低速，其結(jié)構(gòu)和工作原理與傳統(tǒng)減速器并無(wú)不同。從葉片端開(kāi)始，葉片的低速和高扭矩通過(guò)變速箱轉(zhuǎn)化為輸入到電機(jī)軸上的高速和低扭矩(相對(duì)于葉片端的高扭矩)，變速箱是增速器。因此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的齒輪箱是傳統(tǒng)意義上的減速器，原理相同，但速比范圍大得多，可靠性要求也高得多，主要涉及軸承、齒輪等關(guān)鍵零部件的材料和加工等諸多前沿技術(shù)，以及與偏航控制相關(guān)的復(fù)雜機(jī)構(gòu)。

機(jī)械變速或減速傳動(dòng)分為兩類(lèi)：皮帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)。皮帶由摩擦力驅(qū)動(dòng)，方向一致。齒輪傳動(dòng)由齒的擠壓驅(qū)動(dòng)，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪反向旋轉(zhuǎn)。皮帶傳動(dòng)一般用于長(zhǎng)距離，對(duì)速比要求不高或負(fù)荷沖擊過(guò)大，容易造成打滑。齒輪傳動(dòng)不會(huì)打滑，齒輪傳動(dòng)用于結(jié)構(gòu)緊湊、對(duì)速比要求高的場(chǎng)合。從兩種傳動(dòng)方式的效率對(duì)比來(lái)看，優(yōu)秀的齒輪傳動(dòng)效率可以達(dá)到98%左右，皮帶傳動(dòng)效率會(huì)略高。

從變速傳動(dòng)的機(jī)理分析來(lái)看，當(dāng)電機(jī)輪大于從動(dòng)設(shè)備輪直徑時(shí)，是一種獲得高轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)，反之當(dāng)電機(jī)輪小于從動(dòng)設(shè)備輪直徑時(shí)，則是一種獲得高扭矩的傳動(dòng)。從能量轉(zhuǎn)換的角度來(lái)看，使用高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備是一種相對(duì)節(jié)能的方案。

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