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三相异步电动机的七种调速方式:
一、变极对数调速方法
这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的,特点如下:
具有较硬的机械特性,稳定性良好;
无转差损耗,效率高;
接线简单、控制方便、价格低;
有级调速,级差较大,不能获得平滑调速;可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性。
本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。
二、变频调速方法
变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,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,目前国内大都使用交-直-交变频器。其特点:
效率高,调速过程中没有附加损耗;
应用范围广,可用于笼型异步电动机;
调速范围大,特性硬,精度高;
技术复杂,造价高,维护检修困难。
本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。
三、串级调速方法
串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收,再利用产生附加的装置,把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式,多采用晶闸管串级调速,其特点
(1)变极对数调速方法
这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼式电动机定子极对数达到调速目的。本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。其特点为:
①具有较强的机械特性,稳定性良好。
②无转差损耗,效率高。
③接线简单、控制方便、价格低。
④有级调速,级差较大,不能获得平滑调速。
⑤可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性。
(2)变频调速方法
变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,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,目前国内大都使用交—直—交变频器。本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。其特点为:
①效率高,调速过程中没有附加损耗。
②应用范围广,可用于笼式异步电动机。
③调速范围大,机械特性强,精度高。
④技术复杂,造价高,维护检修困难。
(3)串级调速方法
串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收,再利用产生附加的装置,把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式,多采用晶闸管串级调速。本方法适合于在风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。其特点为:
①可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上,效率较高。
②装置容量与调速范围成正比,投资省,适用于调速范围在额定转速70%~90%的生产机械上。
③调速装置故障时可以切换至全速运行,避免停产。
④晶闸管串级调速功率因数偏低,谐波影响较大。
(4)绕线式电动机转子串电阻调速方法
绕线式异步电动机转子串入附加电阻,使电动机的转差率加大,电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大,电动机的转速越低。此方法设备简单,控制方便,但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速,机械特性较软。
(5)定子调压调速方法
改变电动机的定子电压时,可以得到一组不同的机械特性曲线,从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比,因此最大转矩下降很多,其调速范围较小,使一般笼式电动机难以应用。为了扩大调速范围,调压调速应采用转子电阻值大的笼式电动机,如专供调压调速用的力矩电动机,或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。为了扩大稳定运行范围,当调速在2∶1以上的场合应采用反馈控制以达到自动调节转速目的。调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源,目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种。晶闸管调压方式为最佳。调压调速一般适用于100kW以下的生产机械。调压调速的特点为:
①调压调速线路简单,易实现自动控制。
②调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中,效率较低。
异步电动机的调速方法有以下几种:改变电动机的极对数。
利用定子的两套或单套绕组,改变其连接方法,达到改变极对数的目的。这种调速是分级的,不是平滑的。
改变电源的频率。为此要有一套专用的变频电源。
改变外施电压,以改变转差率。这种方法实用价值不大。
在转子回路中串入附加电阻。这种方法只适用于绕线式异步电动机,可得到平滑调速。
1.变频调速:向电机定子输以连续变化的频率及相应的电压,即可获得平滑的调速。要有专用的变频变压电源。
这种调速适用于同步电机及鼠笼电动机的调速。2.变极数调速转速n与极数p成正比,极数增加,即可降速;极数减少,即可增速。
适用于鼠笼电动机。3.转子外接电阻调速 :当电网电压及频率不变时,在转子回路中串入电阻后,可以改善电动机的起动转矩,在绕线电机转子中串接启动电阻,减小启动电流。
适用于滑环电动机。4.转子外加电压调速:此方法也叫串级调速,是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,达到调速的目的。
这种方式有两种:电机反馈方式和电气反馈方式。串级调速,多采用晶闸管串级调速,晶闸管低同步串级调速系统是在绕线异步电动机转子侧用大功率的晶闸管或整流二极管,将转子的转差频率交流变为直流,再用晶闸管逆变器将转子电流返回电源以改变电机转速的一种方式。
此控制调速系统效率利用率高,它能实现无级平滑调速,低速时机械特性也比较硬 。这种方法适用于滑环电动机。
此方法又有两种方式:1)电机反馈方式,也叫库拉姆法,转子的转差电压经硅整流输入与主电机同轴的直流他励电机,通过直流电机的励磁调节,以调节反馈量,从而获得调速。2)电气反馈方式,也叫沙尔比法,转子的转差电压经硅整流输入可控硅逆变器,逆变器交流输出通过反馈变压器接与电网,改变逆变角,即可调速。
5.定子调压、转子变阻调速:利用异步机转矩与定子端电压平方成正比的关系,同时利用转子改变外接电阻的关系进行调速。转子变阻为粗调,定子调压为细调。
适用于滑环电动机。参考来源: 。
(1)变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼式电动机定子极对数达到调速目的。
本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。其特点为:①具有较强的机械特性,稳定性良好。
②无转差损耗,效率高。③接线简单、控制方便、价格低。
④有级调速,级差较大,不能获得平滑调速。⑤可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性。
(2)变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,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,目前国内大都使用交—直—交变频器。
本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。其特点为:①效率高,调速过程中没有附加损耗。
②应用范围广,可用于笼式异步电动机。③调速范围大,机械特性强,精度高。
④技术复杂,造价高,维护检修困难。(3)串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,达到调速的目的。
大部分转差功率被串入的附加电势所吸收,再利用产生附加的装置,把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式,多采用晶闸管串级调速。
本方法适合于在风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。其特点为:①可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上,效率较高。
②装置容量与调速范围成正比,投资省,适用于调速范围在额定转速70%~90%的生产机械上。③调速装置故障时可以切换至全速运行,避免停产。
④晶闸管串级调速功率因数偏低,谐波影响较大。(4)绕线式电动机转子串电阻调速方法绕线式异步电动机转子串入附加电阻,使电动机的转差率加大,电动机在较低的转速下运行。
串入的电阻越大,电动机的转速越低。此方法设备简单,控制方便,但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。
属有级调速,机械特性较软。(5)定子调压调速方法改变电动机的定子电压时,可以得到一组不同的机械特性曲线,从而获得不同转速。
由于电动机的转矩与电压平方成正比,因此最大转矩下降很多,其调速范围较小,使一般笼式电动机难以应用。为了扩大调速范围,调压调速应采用转子电阻值大的笼式电动机,如专供调压调速用的力矩电动机,或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。
为了扩大稳定运行范围,当调速在2∶1以上的场合应采用反馈控制以达到自动调节转速目的。调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源,目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种。
晶闸管调压方式为最佳。调压调速一般适用于100kW以下的生产机械。
调压调速的特点为:①调压调速线路简单,易实现自动控制。②调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中,效率较低。
常用的三相异步电动机调速方法有三种:根据三相异步电动机的转速公式n=60f/p(1-s),有以下三种调速方法:1、改变供给三相异步电动机电源的频率f调速。
这种调速方法需要有频率可调的交流电源,它是采用可控硅调速系统,先将交流电变换为电压可调的直流电,然后再变换为频率可调的交流电。这就是现在较为流行的变频调速。
缺点是:投资大、维修难。2、改变三相异步电动机的转差率s调速。
可串联电阻,或改变定子绕组上的电压来改变转差率 s;这种调速方法仅限于绕线式转子异步电机 。缺点是:功率损耗大,效率低。
3、改变定了绕组磁极对数p调速,即变极调速。这种调速方法由于磁极对数只能成对的改变,因而是有级调速,一般只能做到2速、2速、4速等。
异步电动机的调速方法有以下几种:
改变电动机的极对数。利用定子的两套或单套绕组,改变其连接方法,达到改变极对数的目的。这种调速是分级的,不是平滑的。改变电源的频率。为此要有一套专用的变频电源。改变外施电压,以改变转差率。这种方法实用价值不大。在转子回路中串入附加电阻。这种方法只适用于绕线式异步电动机,可得到平滑调速。
1.变频调速:
向电机定子输以连续变化的频率及相应的电压,即可获得平滑的调速。要有专用的变频变压电源。这种调速适用于同步电机及鼠笼电动机的调速。
2.变极数调速
转速n与极数p成正比,极数增加,即可降速;极数减少,即可增速。适用于鼠笼电动机。
3.转子外接电阻调速 :
当电网电压及频率不变时,在转子回路中串入电阻后,可以改善电动机的起动转矩,在绕线电机转子中串接启动电阻,减小启动电流。适用于滑环电动机。
4.转子外加电压调速:
此方法也叫串级调速,是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,达到调速的目的。这种方式有两种:电机反馈方式和电气反馈方式。串级调速,多采用晶闸管串级调速,晶闸管低同步串级调速系统是在绕线异步电动机转子侧用大功率的晶闸管或整流二极管,将转子的转差频率交流变为直流,再用晶闸管逆变器将转子电流返回电源以改变电机转速的一种方式。此控制调速系统效率利用率高,它能实现无级平滑调速,低速时机械特性也比较硬 。这种方法适用于滑环电动机。此方法又有两种方式:
1)电机反馈方式,也叫库拉姆法,转子的转差电压经硅整流输入与主电机同轴的直流他励电机,通过直流电机的励磁调节,以调节反馈量,从而获得调速。
2)电气反馈方式,也叫沙尔比法,转子的转差电压经硅整流输入可控硅逆变器,逆变器交流输出通过反馈变压器接与电网,改变逆变角,即可调速。
5.定子调压、转子变阻调速:
利用异步机转矩与定子端电压平方成正比的关系,同时利用转子改变外接电阻的关系进行调速。转子变阻为粗调,定子调压为细调。适用于滑环电动机。
参考来源:
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摘要:在电力拖动调速系统中,交流电动机相比于直流电动机有价格低、运行可靠、维护方便等优点,本文主要探讨交流电动机的调速问题。
关键词:三相异步电动机调速
根据转速公式n=n0(1-s)=60f1(1-s)/p,我们可以很直观地看出交流电动机调速可以采用变极调速、变频调速和改变转差率调速等三种基本调速方法。
一、改变定子极对数p调速
在电源频率f1不变的条件下,改变电动机的磁极对数,电动机的同步转速n1就会发生变化。改变极对数的方法有两种:一是可以在定子铁芯槽内嵌放两套不同极数的三相绕组(这种方法很不经济);二是利用改变定子绕组的接法来改变极对数达到调速目的。要注意的是,在改变电动机定子极数的同时,必须改变转子的极数。以双速电动机△/YY接法为例,如下图所示。
a)
低速时绕组接法高速时绕组接法
b)
图
从定子绕组△接法变为YY接法,磁极对数从p=2变为p=1。电动机转速1500r/min,改变极对数后,转速变为原来的两倍(3000r/min)。
本方法适用于笼型异步电动机,既可以应用于恒转矩负载,又可以应用于恒功率负载,其特点是:平滑性差、具有较好的机械特性,稳定性较好,应
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