總結(jié)三相電機(jī)的調(diào)速方法 快速收集

本文中，廠家總結(jié)介紹了三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法和特點(diǎn)，以及它們的相關(guān)應(yīng)用等。

根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：n=60f/p(1-s)，從公式中我們可以知道，改變供電頻率f、電機(jī)的極數(shù)p和轉(zhuǎn)差率s就可以達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的。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機(jī)的同步轉(zhuǎn)速與否。

在生產(chǎn)機(jī)械中，不改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方式有轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻調(diào)速、斬波調(diào)速、串級(jí)調(diào)速以及應(yīng)用電磁滑動(dòng)離合器、液力偶合器、油膜離合器等?？梢酝ㄟ^改變定子極數(shù)的多速電機(jī)、改變定子電壓和頻率的變頻調(diào)速以及帶或不帶換向電機(jī)的調(diào)速來改變同步速度。

從調(diào)速時(shí)的能耗來看，有兩種高效調(diào)速方式和低效調(diào)速方式：高效調(diào)速是指轉(zhuǎn)差率恒定，所以不存在轉(zhuǎn)差率損失，如多速電機(jī)、變頻調(diào)速和能回收轉(zhuǎn)差率損失的調(diào)速方式(如串級(jí)調(diào)速等)。).有轉(zhuǎn)差損耗的調(diào)速方式效率低，如轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻調(diào)速方式，能量在轉(zhuǎn)子回路中損耗；在電磁離合器的調(diào)速方法中，能量損失在離合器線圈中；當(dāng)液壓聯(lián)軸器的速度被調(diào)節(jié)時(shí)，能量在液壓聯(lián)軸器的油中損失。一般來說，打滑損失隨著速度控制范圍的擴(kuò)大而增加。如果速度控制范圍不大，能量損失很小。

一、變極對(duì)數(shù)調(diào)速方法

這種調(diào)速方法是通過改變定子繞組的紅色連接來改變籠型電機(jī)定子的極數(shù)，達(dá)到調(diào)速的目的。其特點(diǎn)如下：

具有堅(jiān)硬的機(jī)械特性和良好的穩(wěn)定性；

無卡瓦損耗，效率高；

接線簡(jiǎn)單，控制方便，價(jià)格低廉；

有步進(jìn)調(diào)速，且步差大，無法獲得平滑調(diào)速；

可與調(diào)壓調(diào)速和電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用，獲得高效平穩(wěn)的調(diào)速特性。

這種調(diào)速方式適用于無級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、電梯、起重設(shè)備、風(fēng)機(jī)、泵等。

二、變頻調(diào)速方法

變頻調(diào)速是通過改變電機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步速度的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器。變頻器可以分為兩類：交流-DC-交流變頻器和交流-交流變頻器。目前國(guó)內(nèi)多采用交流-DC-交流變頻器。其特點(diǎn)：

調(diào)速時(shí)效率高，無額外損耗；

適用范圍廣，可用于籠型異步電動(dòng)機(jī)；

調(diào)速范圍寬，特性硬，精度高；

工藝復(fù)雜，成本高，維護(hù)困難。

這種調(diào)速方法適用于要求精度高、調(diào)速性能好的場(chǎng)合。

三、串級(jí)調(diào)速方法

串級(jí)調(diào)速是指在繞線式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路中加入可調(diào)的附加電勢(shì)，以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，達(dá)到調(diào)速的目的。大部分滑差功率被串聯(lián)的附加電勢(shì)吸收，然后使用附加裝置將吸收的滑差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量以供利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率的吸收利用方式，串級(jí)調(diào)速可分為電機(jī)串級(jí)調(diào)速、機(jī)械串級(jí)調(diào)速和晶柵管串級(jí)調(diào)速，多采用晶閘管串級(jí)調(diào)速。其特點(diǎn)如下：

調(diào)速過程中的打滑損失可以反饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機(jī)械，效率更高；

該裝置的容量與調(diào)速范圍成正比，節(jié)省投資，適用于調(diào)速范圍為70%-90%的生產(chǎn)機(jī)械

繞線式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與附加電阻串聯(lián)，增加了電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，使電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行。串聯(lián)電阻越大，電機(jī)速度越低。這種方法設(shè)備簡(jiǎn)單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以加熱的形式消耗在電阻上。屬于步進(jìn)調(diào)速，具有軟機(jī)械特性。

四、繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法

當(dāng)電機(jī)的定子電壓發(fā)生變化時(shí)，可以得到一組不同的機(jī)械特性曲線，從而得到不同的轉(zhuǎn)速。由于電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，最大轉(zhuǎn)矩下降很多，且其調(diào)速范圍小，難以應(yīng)用一般的籠型電機(jī)。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值較大的籠型電機(jī)，如調(diào)壓調(diào)速專用的力矩電機(jī)，或與繞線式電機(jī)串聯(lián)使用頻率敏感電阻。為了擴(kuò)大穩(wěn)定運(yùn)行范圍，當(dāng)轉(zhuǎn)速在2: 1以上時(shí)，應(yīng)采用反饋控制，以達(dá)到自動(dòng)調(diào)速的目的。

調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是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、自耦變壓器和晶閘管調(diào)壓。晶閘管調(diào)壓最好。電壓和速度調(diào)節(jié)特性：

調(diào)壓電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；

在調(diào)壓過程中，差動(dòng)功率以發(fā)熱的形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻上，效率較低。

調(diào)壓調(diào)速一般適用于100千瓦以下的生產(chǎn)機(jī)械。

電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)由籠型電動(dòng)機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵(lì)磁電源（控制器）三部分組成。直流勵(lì)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(lì)磁電流的大小。

電磁轉(zhuǎn)差離合器由電樞、磁極和勵(lì)磁繞組三部分組成。電樞和后者沒有機(jī)械聯(lián)系，都能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。電樞與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子同軸聯(lián)接稱主動(dòng)部分，由電動(dòng)機(jī)帶 動(dòng)；磁極用聯(lián)軸節(jié)與負(fù)載軸對(duì)接稱從動(dòng)部分。當(dāng)電樞與磁極均為靜止時(shí)，如勵(lì)磁繞組通以直流，則沿氣隙圓周表面將形成若干對(duì)N、S極**替的磁極，其 磁通經(jīng)過電樞。當(dāng)電樞隨拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于電樞與磁極間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，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(dòng)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(dòng)轉(zhuǎn)差離合器的直流勵(lì)磁電流，便可改變離合器的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。

電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特點(diǎn)：

裝置結(jié)構(gòu)及控制線路簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維修方便；

調(diào)速平滑、無級(jí)調(diào)速；

對(duì)電網(wǎng)無諧影響；

速度失大、效率低。

這種調(diào)速方法適用于中、小功率，要求平滑動(dòng)、短時(shí)低速運(yùn)行的生產(chǎn)機(jī)械。

七、液力耦合器調(diào)速方法

液力耦合器是一種液力傳動(dòng)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(dāng)泵輪在原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下旋 轉(zhuǎn)時(shí)，處于其中的液體受葉片推動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下沿著泵輪外環(huán)進(jìn)入渦輪時(shí)，就在同一轉(zhuǎn)向上給渦輪葉片以推力，使其帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。液 力耦合器的動(dòng)力轉(zhuǎn)輸能力與殼內(nèi)相對(duì)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(jí)調(diào)速，其特點(diǎn)為：

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；

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，使用及維修方便，且造價(jià)低；

尺寸小，能容大；

控制調(diào)節(jié)方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。

這種調(diào)速方法適用于風(fēng)機(jī)、水泵的調(diào)速。