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谈异步电机调速方法及优势对比

 电机技术日参 2020-10-17

异步电动机调速有三种方法:第一种是改变定子绕组磁极对数的变极调速;第二种是改变电动机转差率的转子串联电阻,或改变定子绕组上的电压;第三种方式是改变供给电动机电源的频率,也就是变频调速。不同的调整方式其原理和效果都不一样。

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变极调速

变极调速是通过对定子绕组引出线的不同连接,得到相应的极对数。变极调速只用于笼型异步电动机,因为定子变极时,笼型转子也能作相应的变极;绕线转子电动机的转子绕组极数是固定不变的,所以不能进行变极调速。

变极调速的优点是所需设备简单;缺点是电动机绕组引出头多,调速只能有级调节,级数少。变极调速通常不单独用,往往与机械调速配套使用,以达到相互补充,扩大调速范围的目的。

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改变转差率调速

●变阻调速

变阻调速是通过改变电动机转子电路的外接电阻实现,因此只适用于绕线转子电动机的调速。电源电压保持不变,电动机的最大转矩不变,改变转子电路的外接电阻,则产生最大转矩时的转速也随之变化。这种调速方法简单方便,但机械特性曲线较软,而且外接电阻越大曲线越软,致使如果负载有较小的变化,便会引起很大的转速波动。另外在转子电路上的串接电阻要消耗功率,使电动机效率较低。变阻调速主要应用于起重、运输机械的调速。

变阻调速原理与转子串联电阻启动是一样的,但应该注意到启动用的转子外接串联电阻功率往往较小,不能用于调速;而调速用的外接串联电阻功率较大,可以用作启动。

●变压调速

变压调速是改变电动机定子绕组上的电压,由于转矩与电压平方成正比,对于不同的定子电压,可以得到一组不同的机械特性曲线。对于恒转矩负载,可得到不同的稳定转速,可见恒转矩负载的调速变化很小,实用价值不大。但是风机型的负载转矩与转速的平方成正比,随转速的上升,其负载转矩急剧增大,调速效果显著。

为了在恒转矩负载下扩大变压调速范围,应采用高转子电阻笼型电动机,这种调速方式速度调节作用明显,但机械特性曲线很软,为此常采用带转速负反馈的控制系统来解决速度的稳定性问题。

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变频调速

变频调速是改变电动机电源的频率,应用最广的是恒磁通调速,或称为恒转矩调速,将转速往额定转速以下调节。异步电动机的变频调速有三种方式:

●恒磁通控制。

●恒电流控制。机械特性曲线与恒磁通控制的机械特性曲线相类似,只是过载能力小,用于负载容量小且变化不大的场合。

●恒功率控制。如果电动机的调速要高于额定转速,而电源电压又不能提高,此时电变频调速具有质量轻、体积小、惯性小、效率高等优点,价格也在逐步下降。随着计算机技术的发展,采用矢量控制技术,异步电动机调速的机械特性曲线可以做得像直流电动机调速一样硬,是目前交流调速的发展方向。

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