液力耦合器

液力耦合器是液力传动元件，又称液力联轴器，它是利用液体的动能来传递功率的一种动力式液压传动设备。将其安装在异步电动机和工作机（如风机、水泵等）之间来传递两者的扭矩，可以在电机转速恒定的情况下，无级调节工作机的转速，并具有空载启动，过载保护，易于实现自动控制等特点。

1、液力耦合器分类

液力耦合器有三种基本类型：普通型、限矩型和调速型。调速型液力耦合器又可分为进口调节式和出口调节式。其调速范围对恒转矩负载约为3：1，对离心式风机约为4：1，最大可达5：1.。

进口调节式液力耦合器又称旋转壳体式液力耦合器，特点是结构简单紧凑、体积小、质量轻，自带旋转贮油外壳，无需专门油箱和供油泵，但因耦合器本身无箱体支撑，旋转部件的质量由电机和工作机的轴分担，对电机增加了附加载荷，同时调速时间较长。一般多用于功率小于500kw和转速低于1500r/min的场合。

出口调节式液力耦合器也称箱体式液力耦合器。进口油量不变，工作腔充油量改变，耦合器输出转速也发生变化，它的特点是本身有坚实的箱体支撑，因此适合于高转速、大功率，调速过程时间短，但外形尺寸大，辅助设备多。

1、 液力耦合器的工作原理

调速型液力耦合器是以液体为介质传递功率的一种液力传递装置。运转时，原动机带动泵轮旋转，液体在泵轮叶片带动下因离心力作用，由泵轮内侧流向外缘，形成高压高速液流冲向涡轮叶片，使涡轮跟随泵轮作同向旋转，液体在涡轮中由外缘流行内侧被迫减压减速，然后流入泵轮，在这种循环中，泵轮将原动机的机械能转变成工作液的动能和势能，而涡轮则将液体的动能和势能又转变成输出轴的机械能，从而实现能量的柔性传递。通过改变工作腔中工作液体的充满度就可以在原动机转速不变的条件下，实现被驱动机械的无级调速。

2、 调速变频器的分类

变频技术，简单说就是把直流电逆变成不同频率的交流电，或是把交流电变成直流电再逆变成不同频率的交流电，或是把直流电变成交流电再把交流电变直流电。总之这一切都是电能不发生变化，而只有频率的变化，变频器就是改变电源频率的设备。变频器的种类很多，可以按变换环节、储能方式、工作原理和用途进行分类。

（1）按变换环节：交一交变频器。把频率固定的交流电直接变换成频率和电压连续可调的交流电。交一直一交变频器。先把频率固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率连续可调的交流电。

（2）按直流环节的储能方式分：电流型变频器；电压型变频器。

（3）按工作原理分：U/f控制变频器。U/f控制的基本特点是对变频器输出的电压和频率同时进行控制，通过使用U/f的值保持一定而得到所需的转矩特性；转差频率控制变频器，转差频率控制方式是对U/f控制的一种改进，这种控制需要由安装在电动机上的速度传感器监测出电动机的转速，构成速度闭环，速度调节器的输出为转差频率，而变频器的输出频率则由电动机的实际转速与所需转差频率之和决定；矢量控制变频器。矢量控制是一种高性能异步电动机控制方式，它的基本思路是：将异步电动机的定子电流分为产生磁场的电流分量和与其垂直的产生转矩的电流分量，并分别加以控制；直接转矩控制变频器。

（4）按用途分：通用变频器。所谓通用变频器，是指能与普通的笼型异步电动机配套使用，能适应各种不同性质的负载，并具有多种可供选择功能的变频器；高性能专用变频器。高性能专用变频器主要应用于对电动机的控制要求较高的系统，与通用变频器相比，高性能专用变频器大多数采用矢量控制方式，驱动对象通常是变频器厂家指定的专用电动机；高频变频器，在超精密加工和高性能机械中，常常要用到高速电动机，为了满足这些高速电动机的驱动要求，出现了采用PAM控制方式的高频变频器，其输出频率可达到3kHz。