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三相異步電動機的七種調(diào)速方法及特點：宏達振動電機技術(shù)部提供2015-09-11

三相異步電動機的七種調(diào)速方法及特點：

介紹三相異步電動機的七種調(diào)速方式及其特點,指明其適用的場合

、情況。三相異步電動機轉(zhuǎn)速公式為： n=60f/p(1-s) 從上式可見

，改變供電頻率f

、電動機的極對數(shù)p及轉(zhuǎn)差率s均可太到改變轉(zhuǎn)速的目的

。

一

、分類：

1、從調(diào)速的本質(zhì)來看

，不同的調(diào)速方式無非是改變交流電動機的同步轉(zhuǎn)速或不改變同步轉(zhuǎn)兩種

。不改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法有1)繞線式電動機的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、2)斬波調(diào)速

、3)串級調(diào)速以及應(yīng)用電磁轉(zhuǎn)差離合器

、4)液力偶合器、5)油膜離合器等調(diào)速

。不改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法在生產(chǎn)機械中廣泛使用

。

2、改變同步轉(zhuǎn)速的有改變定子極對數(shù)的多速電動機

，改變定子電壓

、頻率的變頻調(diào)速有能無換向電動機調(diào)速等。

、從調(diào)速時的能耗觀點來看

，有1)高效調(diào)速方法與2)低效調(diào)速方法兩種：高效調(diào)速指時轉(zhuǎn)差率不變，因此無轉(zhuǎn)差損耗

，如多速電動機

、變頻調(diào)速以及能將轉(zhuǎn)差損耗回收的調(diào)速方法(如串級調(diào)速等)。有轉(zhuǎn)差損耗的調(diào)速方法屬低效調(diào)速

，如轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法

，能量就損耗在轉(zhuǎn)子回路中；電磁離合器的調(diào)速方法

，能量損耗在離合器線圈中

；液力偶合器調(diào)速，能量損耗在液力偶合器的油中

。一般來說轉(zhuǎn)差損耗隨調(diào)速范圍擴大而增加

，如果調(diào)速范圍不大，能量損耗是很小的

。

一

、變極對數(shù)調(diào)速方法：這種調(diào)速方法是用改變定子繞組的接紅方式來改變籠型電動機定子極對數(shù)達到調(diào)速目的。本方法適用于不需要無級調(diào)速的生產(chǎn)機械

，如金屬切削機床、升降機

、起重設(shè)備

、風(fēng)機、水泵等

。

特點如下：1

、具有較硬的機械特性，穩(wěn)定性良好； 2

、無轉(zhuǎn)差損耗

，效率高；3

、接線簡單

、控制方便、價格低

；4

、有級調(diào)速，級差較大

，不能獲得平滑調(diào)速

；5、可以與調(diào)壓調(diào)速

、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用

，獲得較高效率的平滑調(diào)速特性。

二

、變頻調(diào)速方法：變頻調(diào)速是改變電動機定子電源的頻率

，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器

，變頻器可分成交流-直流-交流變頻器和交流-交流變頻器兩大類

，目前國內(nèi)大都使用交-直-交變頻器。本方法適用于要求精度高

、調(diào)速性能較好場合

。其特點：1、效率高

，調(diào)速過程中沒有附加損耗

；2、應(yīng)用范圍廣

，可用于籠型異步電動機

；3、調(diào)速范圍大

，特性硬

，精度高；4

、技術(shù)復(fù)雜

，造價高，維護檢修困難

。

三

、串級調(diào)速方法：串級調(diào)速是指繞線式電動機轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢來改變電動機的轉(zhuǎn)差

，達到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢所吸收

，再利用產(chǎn)生附加的裝置

，把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式

，串級調(diào)速可分為電機串級調(diào)速

、機械串級調(diào)速及晶閘管串級調(diào)速形式，多采用晶閘管串級調(diào)速

。本方法適合于風(fēng)機

、水泵及軋鋼機、礦井提升機

、擠壓機上使用

。其特點為：1、可將調(diào)速過程中的轉(zhuǎn)差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機械上

，效率較高

；2、裝置容量與調(diào)速范圍成正比

，投資省

，適用于調(diào)速范圍在額定轉(zhuǎn)速70%-90%的生產(chǎn)機械上；3

、調(diào)速裝置故障時可以切換至全速運行

，避免停產(chǎn)；4

、晶閘管串級調(diào)速功率因數(shù)偏低

，諧波影響較大。

四

、繞線式電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法：繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串入附加電阻

，使電動機的轉(zhuǎn)差率加大，電動機在較低的轉(zhuǎn)速下運行

。串入的電阻越大

，電動機的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡單

，控制方便

，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調(diào)速

，機械特性較軟

。

五、定子調(diào)壓調(diào)速方法：改變電動機的定子電壓時

，可以得到一組不同的機械特性曲線

，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。由于電動機的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比

，因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多

，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動機難以應(yīng)用

。為了擴大調(diào)速范圍

，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動機，如專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動機

，或者在繞線式電動機上串聯(lián)頻敏電阻

。為了擴大穩(wěn)定運行范圍，當調(diào)速在2：1以上的場合應(yīng)采用反饋控制以達到自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速目的

。調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是一個能提供電壓變化的電源

，目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種

。晶閘管調(diào)壓方式為最佳

。調(diào)壓調(diào)速一般適用于100KW以下的生產(chǎn)機械。調(diào)壓調(diào)速的特點：1

、調(diào)壓調(diào)速線路簡單

，易實現(xiàn)自動控制；2

、調(diào)壓過程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻中

，效率較低。

六

、電磁調(diào)速電動機調(diào)速方法：電磁調(diào)速電動機由籠型電動機

、電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵磁電源(控制器)三部分組成。直流勵磁電源功率較小

，通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成

，改變晶閘管的導(dǎo)通角，可以改變勵磁電流的大小

。電磁轉(zhuǎn)差離合器由電樞

、磁極和勵磁繞組三部分組成。電樞和后者沒有機械聯(lián)系

，都能自由轉(zhuǎn)動

。電樞與電動機轉(zhuǎn)子同軸聯(lián)接稱主動部分，由電動機帶動

；磁極用聯(lián)軸節(jié)與負載軸對接稱從動部分

。當電樞與磁極均為靜止時，如勵磁繞組通以直流

，則沿氣隙圓周表面將形成若干對N

、S極性交替的磁極

，其磁通經(jīng)過電樞。當電樞隨拖動電動機旋轉(zhuǎn)時

，由于電樞與磁極間相對運動

，因而使電樞感應(yīng)產(chǎn)生渦流，此渦流與磁通相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩

，帶動有磁極的轉(zhuǎn)子按同一方向旋轉(zhuǎn)

，但其轉(zhuǎn)速恒低于電樞的轉(zhuǎn)速N1，這是一種轉(zhuǎn)差調(diào)速方式

，變動轉(zhuǎn)差離合器的直流勵磁電流

，便可改變離合器的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。本方法適用于中

、小功率

，要求平滑動、短時低速運行的生產(chǎn)機械

。電磁調(diào)速電動機的調(diào)速特點：1

、裝置結(jié)構(gòu)及控制線路簡單、運行可靠

、維修方便

；2、調(diào)速平滑

、無級調(diào)速

；3、對電網(wǎng)無諧影響

；4

、速度失大、效率低

。

七

、液力耦合器調(diào)速方法：液力耦合器是一種液力傳動裝置，一般由泵輪和渦輪組成

，它們統(tǒng)稱工作輪

，放在密封殼體中。殼中充入一定量的工作液體

，當泵輪在原動機帶動下旋轉(zhuǎn)時

，處于其中的液體受葉片推動而旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下沿著泵輪外環(huán)進入渦輪時

，就在同一轉(zhuǎn)向上給渦輪葉片以推力

，使其帶動生產(chǎn)機械運轉(zhuǎn)。液力耦合器的動力轉(zhuǎn)輸能力與殼內(nèi)相對充液量的大小是一致的。在工作過程中

，改變充液率就可以改變耦合器的渦輪轉(zhuǎn)速

，作到無級調(diào)速。本方法適用于風(fēng)機

、水泵的調(diào)速

。其特點為：1

、功率適應(yīng)范圍大

，可滿足從幾十千瓦至數(shù)千千瓦不同功率的需要；2

、結(jié)構(gòu)簡單

，工作可靠，使用及維修方便

，且造價低

；3、尺寸小

，能容大

；4、控制調(diào)節(jié)方便

，容易實現(xiàn)自動控制

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