三相异步电动机的转速公式为n=60f/p(1-s)。由此公式可知:改变供电频率f、电动机的极对数p、转差率s,均可达到改变转速的目的。

一、改变频率调速

1、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式。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。变频调速适用于要求精度高、调速性能较好场合。

2、变频调速分为基频以下调速和基频以上调速,基频以下调速属于恒转矩调速方式,基频以上调速属于恒功率调速方式。

3、变频调速的特点是:

1)效率高,调速过程中没有附加损耗;

2)应用范围广,可用于笼型异步电动机;

3)调速范围大,特性硬,精度高;

4)技术复杂,造价高,维护检修困难。

二、改变极对数调速

1、改变极对数的调速方式只适用于鼠笼型电机。通过改变定子绕组的接线方式来改变鼠笼型电动机定子的极对数,从而达到调速的目的。这种调速方式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。

2、改变极对数调速的特点是:

1)具有较硬的机械特性,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。

三、改变转差率调速

1、改变定子电压调速

1)异步电动机的转矩与定子电压的平方成正比,改变定子电压就可以改变电动机的机械特性和转矩,从而获得不同转速。这种方法不适用于普通鼠笼型电机,因为它的转子电阻很小,转速低时电流会急剧上升。可用于绕线式异步电动机,其转子回路可串电阻或频敏变阻器,大部分转差能量损耗被引到外接电阻或频敏变阻器上,减轻电动机的发热。

2)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。

3)调压调速的特点是:

(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。

2、改变转子电阻调速

1)改变转子电阻调速方式只适用于绕线式电动机。在绕线式转子绕组上串接附加电阻,使电动机的转差率加大,电动机在较低的转速下运行。当负载一定时,转子回路中串接的电阻越大,电动机的转速越低,越小转速越高。

2)改变转子电阻调速的特点是:

(1)设备简单,控制方便,初期投资少;

(2)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。

3、绕线式电动机串级调速

1)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。适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。

2)串级调速特点是:

(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;

(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。

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