液力耦合设计毕业论文

这个题目都可以做硕士毕业论文了，给1000分也不会有人完整答出的

变频装置或变频器都不适合单项电容启动电动机。

液力耦合器 以液体为工作介质的一种非刚性联轴器，又称液力联轴器。液力耦合器(见上图)的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔，泵轮装在输入轴上,涡轮装在输出轴上。 动力机（内燃机、电动机等）带动输入轴旋转时，液体被离心式泵轮甩出。这种高速液体进入涡轮后即推动涡轮旋转，将从泵轮获得的能量传递给输出轴。最后液体返回泵轮，形成周而复始的流动。液力耦合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。它的输出扭矩等于输入扭矩减去摩擦力矩，所以它的输出扭矩恒小于输入扭矩。液力耦合器输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间不存在刚性联接。 特点： 液力耦合器的特点是：能消除冲击和振动；输出转速低于输入转速，两轴的转速差随载荷的增大而增加;过载保护性能和起动性能好,载荷过大而停转时输入轴仍可转动,不致造成动力机的损坏;当载荷减小时，输出轴转速增加直到接近于输入轴的转速。液力耦合器的传动效率等于输出轴转速乘以输出扭矩（输出功率）与输入轴转速乘以输入扭矩（输入功率）之比。一般液力耦合器正常工况的转速比在0.95以上时可获得较高的效率。液力耦合器的特性因工作腔与泵轮、涡轮的形状不同而有差异。如将液力耦合器的油放空，耦合器就处于脱开状态，能起离合器的作用。 工作原理： 液力耦合器耦合叶轮传递动力的方法是利用两个并无机械联系的叶轮，通过液压油等进行动力的连接。在耦合器封闭的壳体内有两个传力叶轮及其配套机械装置，其中主动叶轮称为泵轮，另一个叫做涡轮。两轮为沿径向排列着许多叶片的半圆环，它们相向耦合布置，互不接触，中间有3mm到4mm的间隙，并形成一个圆环状的工作轮。发动机曲轴驱动泵轮，涡轮与输出轴相联。耦合器壳体内充满液压油。当泵轮转动时，叶片带动油液，在离心力作用下，这些油液被甩向泵轮叶片边缘，并冲击涡轮叶片，使涡轮开始转动。在惯性作用下，冲向涡轮的油液进入涡轮内缘，并重新回到泵轮内缘。如此周而复始。 分类： 根据用途的不同，液力耦合器分为限矩型液力耦合器和调速型液力耦合器。其中限矩型液力耦合器主要用于对电机减速机的启动保护及运行中的冲击保护，位置补偿及能量缓冲；调速型液力耦合器主要用于调整输入输出转速比，其它的功能和限矩型液力耦合器基本一样。 局限： 液力耦合器出现的时间最早，属于损耗功率控制型（机械）调速。但是随着技术的进步，液力耦合器逐渐显现了以下的局限性： 1、液力耦合器是由电机的机械轴输出端与液力耦合器的机械轴连接；由液力耦合器改变速度通过液力耦合的输出端与风机的机械轴连接。风机与电机的距离较远，效率很差。需提供较大的安装空间，基础复杂。 2、由于液力耦合器的两端出轴为两个半轴，颈向跳动大，在短时间内就会造成设备漏油。这样必然会导致机械轴及轴承干磨。因而，故障率较高。 3、液力耦合器属于一种机械调速设备。液力耦合器的原理决定了液力耦合器有8-10%的速度损失。同时功率损失变为热量，使液压油温过高。需要大量冷却水冷却液压油。 4、在实际运行中油温高于95℃以上，使冷却器的水易结垢堵塞，造成故障。 5、由于液力耦合器是用液压油传递功率，因此速度控制不稳定、功率因数低、调速精度差。 6、当液力耦合器故障时，设备只能停止运行。严重影响生产。 7、液力耦合器整机效率低，调速本身的损耗大、维护量大、二次成本过高。 8、液力耦合器属于损耗功率控制性的调速设备，根据国家落实节能节排的政策，液力耦合器已经不是目前所发展使用的产品，从生产的安全性及运行的成本角度分析，液力耦合器已经不适合目前市场使用，必将被其他的电磁控制功率型的高效节能调速装置所代替。 液力耦合器 @2019

常用的三种控制调速方法：第一种，机械调速。机械调速方法有电磁离合器、液力耦合器和液粘离合器三类，其中使用最多的是液力耦合器，即在电机和负载之间串入一个液力耦合装置，通过液面的高低调节电机和负载之间耦合力的大小，实现负载的速度调节。上世纪90年代，液力耦合器在高压大容量笼型电机拖动的风机、泵类上使用的较多。由于它的调速范围有限（99%～30%）、调速精度不够高、效率较低、只能单机使用、故障时必须停机修理等缺陷，使用范围很窄，使用量也非常有限。第二种，串级调速方式。 串级调速必须采用绕线式异步电动机，将转子绕组的一部分能量通过整流、逆变再送回到电网，这样相当于调节了转子的内阻，从而改变了电动机的滑差。由于转子的电压和电网的电压一般不相等，所以向电网逆变需要一台变压器，为了节省这台变压器，现在国内市场应用中普遍采用内馈电机的形式，即在定子上再做一个三相的辅助绕组，专门接受转子的反馈能量，辅助绕组也参与做功，这样主绕组从电网吸收的能量就会减少，达到调速节能的目的。由于在工业生产中绕线电动机的使用量不多，串级调速方式的应用范围也较窄。第三，变频调速方式。变频调速就是通过变频器改变供电频率，从而实现对电动机转速的调节，提高电气传动系统的运行效率。从电流的变化方式来看，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，从调速效果看，使用变频器调速是最好的调速技术，它的调速范围最宽，可达到100%～5%；调速精度最高，可达到±0.5%。由于它是无级调速，可实现电机的软起动和整个生产系统的全自动控制。

变频器的工作原理是交流电整流波后得到直流电，通过桥式的IGBT（工业三极管）的交替开关，把直流电转换为交流电输出。IGBT的交替开关的频率就是变频器的输出频率。（这个要与IGBT的开关频率区别开，IGBT的开关频率很快,称之变频器的载波频率）单相交流电动机只有一个绕组，转子是鼠笼式的。当单相正弦电流通过定子绕组时，电动机就会产生一个交变磁场，这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化，但在空间方位上是固定的，所以又称这个磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场，当转子静止时，这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩，使得合成转矩为零，所以电动机无法旋转。当我们用外力使电动机向某一方向旋转时（如顺时针方向旋转），这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小；转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。这样平衡就打破了，转子所产生的总的电磁转矩将不再是零，转子将顺着推动方向旋转起来。 要使单相电动机能自动旋转起来，我们可在定子中加上一个起动绕组，起动绕组与主绕组在空间上相差90度，起动绕组要串接一个合适的电容，使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度，即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组，将会在空间上产生（两相）旋转磁场，在这个旋转磁场作用下，转子就能自动起动，起动后，待转速升到一定时，借助于一个安装在转子上的离心开关或其他自动控制装置将起动绕组断开，正常工作时只有主绕组工作。因此，起动绕组可以做成短时工作方式。但有很多时候，起动绕组并不断开，我们称这种电动机为电容式单相电动机，要改变这种电动机的转向，可由改变电容器串接的位置来实现。 我个人认为设计单相电容式电动机的变频控制，可以只改变电动机的主绕组的频率，应该可以达到调速的目的，因为副绕组有电容存在，不能适应高速的载波频率。