高速冷凍臺式離心機技術方案操作說明

　　由于轉子的半徑和樣品的質量在運轉的時候是不變的，只有轉速可以通過控制發生變化，因此我們往往習慣用轉速來描述一個高速冷凍臺式離心機。

　　本文將結合國內外流行的臺式離心機．著重從功能結構，介紹高速冷凍臺式離心機的關鍵技術及其進展，并希望通過國內外流行機型的技術總結和比較，提供有益的選型建議。

　　交流變頻調速將逐步取代直流調速

　　高速冷凍臺式離心機的核心部分，由控制、功率驅動和電機三大要素組成，主要是控制電機的轉速。在離心機的發展進程中直流調速功不可沒，其主要特點是具有良好的起制動、調速范圍寬、結構簡單、成本低、理論和實踐都比較成熟等，因此八十年代前在離心機中得到廣泛的應用較成熟等，因此八十年代前在離心機中得到廣泛的應用，至今仍在應用和不斷的改進，如改進直流電機銅頭和碳刷的耐磨性，以延長電機的壽命和碳刷的更換周期等。

　　可控硅相控直流調速是經典的直流調速方案，結構簡單、技術成熟，基本滿足離心機調速的需求，因此在國內外離心機中得到廣泛的應用。其主要缺點是，整流波形差、電流脈動大、輕負載時易出現斷流現象、為維持直流電機電流的連續，需加一笨重的平滑電感，增加了儀器的體積和重量。八十年代后，隨著全控功率器件的發展，如功率晶體管和場效應管等，開關功率變換技術逐漸在離心機直流調速系統中得到應用，這種技術主要是通過高頻直流斬波，調節脈沖占寬比，改變輔出電壓，為直流電機供電。由于開關頻率很高，一般小于50KHZ僅靠電機自身的電感濾波，即可獲得平滑的直流電流，克服了可控硅相控直流調速的缺點，因此轉速更平滑，調速范圍更寬。

　　開環調速是zui簡單的調速方案，甚至十幾個分立器件或一個集成塊即可組成一個系統，所以至今國內某些低價位的離心機仍采用這種方案，其主要缺點是需要手動調速，不能控制電機的電流，轉速精度和技術附加值都比較低。鑒于開環調速的局限性，國內外大部分離心機普遍采用既有電流反饋又有轉速反饋的雙閉環調速方案，其主要優點是自動調速、升速快、轉速超調小、精度高、限流功能避免電機過電流損壞。

　　雖然直流調速歷史悠久、技術成熟、但直流電機機械整流子換向是其致命的弱點，限制了電機的轉速，整流子帶來干擾，需要更換碳刷等，使得早期的超速或高速離心機不得不采用如齒輪變速的間接提速方案或其它方法，增加了成本和體積，降低了壽命和可靠性。七十年代末，國外高速冷凍臺式離心機中采用變頻調速技術，主要通過改變感應電機的供電頻率調節轉速。由于感應電機無需機械整流子，不僅免去更換碳刷之煩，而且提高了電機轉速，甚至十幾萬轉的超速離心機，也能直接驅動，大大簡化離心機的結構。