汪金卡 王眾毅

【摘要】三相異步電動機由于結構簡單，經(jīng)濟性能好，維護方便等原因被廣泛應用于現(xiàn)代化生產(chǎn)中。但相對于直流電動機而言，調速性能較差，如何改進三相異步電動機的調速方法，提高調速性能，滿足現(xiàn)代化交流拖動設備的需求，是一項現(xiàn)實任務。本文針對三相異步電動機的調速原理及方法做了分析，比較了幾種調速方法的實用性。

【關鍵詞】三相異步電動機 調速 原理 方法

1.引言

在由三項異步電動機拖動的生產(chǎn)系統(tǒng)中，為適應生產(chǎn)工藝的要求，往往要改變運行速度，實現(xiàn)生產(chǎn)機械速度變化要求有兩種辦法，機械調速和電氣調速，本文從電氣方面就三相異步電動機的調速原理及方法進行分析。

2.三相異步電動機的調速原理

三相異步電動機的工作原理是電磁感應定律和電磁力定律，三相異步電動機有固定的轉速公式n=60f/p（1-s），式中n為電動機實際轉速，s為轉差率，f為電源頻率，p為電動機定子磁極對數(shù)。由公式可知，三相異步電動機的轉速由磁極對數(shù)、轉差率、及電源頻率決定，改變三者其一，電動機的轉速就會改變。

3.三項異步電動機的調速方法

3.1 改變磁極對數(shù)調速方法

這種調速方法是用改變定子繞組的接線方式來改變籠型電動機定子磁極對數(shù)達到調速目的，特點如下：具有較硬的機械特性，穩(wěn)定性良好；無轉差損耗，效率高；接線簡單、控制方便、價格低；有級調速，級差較大，不能獲得平滑調速；可以與調壓調速、電磁轉差離合器配合使用，獲得較高效率的平滑調速特性。

3.2.變轉差率調速

變轉差率調速的特點是電動機同步轉速不變。其方法主要可分為：改變定子電壓調速；繞線異步電動機轉子串電阻調速；串級調速等。

（1）改變定子電壓調速。降低加在電動機定子繞組上的電壓，同步轉速不變，但最大轉矩和起動轉矩都變小，臨界點的速度保持不變。所以，電壓越低其所對應的機械特性越軟，電動機穩(wěn)定運行時的速度越低。該方法最適合與通風機型負載，能獲得較大的調速范圍。

（2）繞線異步電動機轉子串電阻調速。當繞線異步電動機轉子串入電阻后，電動機同步轉速 不變，最大轉矩不變，但起動轉矩變大，臨界點的速度變小，故機械特性變軟。所以，在一定的范圍內，串入的電阻越起中大，機械特性越軟，起動轉矩越大，電動機穩(wěn)定運行時的速度越低。此種方法最適合與起重設備的調速。

（3）串級調速。為了克服轉子串電阻調速時，消耗能量較大的問題，在轉子回路中串入三相對稱的附加電動勢取代原來的電阻。該附加電動勢的大小和相位可以自行調節(jié)，并且頻率始終與轉頻率相同。將原消耗在電阻上的能量回饋給電網(wǎng)。

3.3變頻調速

變頻調速異步電動機的轉速公式為 n=60fp（1- S），當轉差率S

變化不大時電動機轉速 n 基本上與電源頻率 f 成正比，改變 f，就可以平滑地調節(jié)異步電動機的速度，采用改變供電源頻率的調速方法，是一種較經(jīng)濟的調速方法，也是異步電動機調速的重要發(fā)展方向之一。隨著可控硅變頻裝置的出現(xiàn)，解決了運行性能較為理想的變頻電源問題，使得異步電動機特別是籠式電動機變頻調速獲得很大的發(fā)展和較廣泛的應用。當今廣泛使用的變頻調速器已全部采用了數(shù)字化技術，并且日趨小型化、高可靠性和高精度。從應用角度看，不僅具有顯著的節(jié)電性能，而且還具有如下的優(yōu)良性能：（1）高精度平滑無級調速；（2）保護功能完善，能自診斷顯示故障所在，維護簡便；（3）電動機直接在線起動，起動轉矩大而起動電流小，減小對電網(wǎng)和設備的沖擊，并具有轉矩提升功能，節(jié)省軟起動裝置；（4）功率因數(shù)高，節(jié)省電容補償裝置。

4.結論

三相異步電動機的調速方法有變極調速、變頻調速和變轉差率調速。其中變轉差率調速包括繞線式電動機轉子回路串電阻調速、串級調速和調壓調速。變極調速是通過改變定子繞組的接線方式改變電動機的極數(shù)從而實現(xiàn)電動機轉速的變化，該方法屬于有級調速變頻調速是現(xiàn)代交流調速技術的主要方向屬于無級調速燒線式電動機轉子回路串電阻調速方法簡單、易于實現(xiàn)但調速是有級的不平滑轉速穩(wěn)定性差、效率低；串級調速完全克服了轉子回路串電阻調速的缺點但設備要復雜得多；降壓調速主要用于泵類及風機類負載調速。

【參考文獻】

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