第九节三相感应电动机的调速

第九节三相感应电动机的调速变极调速变频调速能耗转差调速几种调速方法的基本原理，方法与特点。感应电动机的转速表达式：,可见，要改变n,可改变极对数p，供电电源频率f1，转差率s。一、变极调速改变定子极对数，可改变同步转速，从而调节转速。1.调速原理：对笼型感应电动机，改变定子绕组连接法，以改变定子的极对数，而其转子极对数能自动地跟随定子极对数改变，从而实现调速的目的；而对绕线式的感应电动机，改变定子绕组的同时必须改变转子绕组。从图可知，改变连接法，可使极对数成倍地变化，同步转速也成倍地变化，这种调速为有级调速。2.变极调速的方法：回顶部由一个星形连接改变成两个并联的星形连接：由一个三角形连接改变成并联的两个星形连接。绕组连接改变后，应将V、W两相的出线端交换，以保证调速前后电机的转向不变。3.变极调速的特点：容许输出功率或转矩在变化前后的关系。电动机输出功率：，假定在不同极对数下，效率和功率因数保持不变，则有：，若忽略定子损耗，电磁功率与(输入)相等，转矩．定子绕组由一个星形连接改变成两个并联的星形连接时：近似为恒转矩调速。极对数减小一倍，n0增加一倍，为使调速时的电动机得到充分利用，在调速前、后，绕组电流均为额定电流，调速前后的转矩之比为：．回顶部定子绕组由一个三角形连接改变成并联的两个星形连接时：极对数减小一倍，n0增加一倍,调速前后功率之比为:近似为恒功率调速.变极调速电动机一般称为多速感应电动机。改变定子极对数，也可在定子上装两套独立绕组，各自对应不同的极对数。二、变频调速回顶部改变供电电源频率，可得到很大的调速范围，有很好的平滑性和足够硬的机械特性。变频调速时，为了使励磁电流和功率因数基本保持不变，希望磁通也保持不变。当φφN时，励磁电流增加，功率因数降低。当φφN时，电动机的容许输出转矩下降，其功率不能充分利用而造成浪费。由定子电路的电动势方程可见，忽略定子漏阻抗时，有：，可见，为使f变化时，磁通不变，则必须使为定值。1.恒转矩调速方式：电机最大转矩：,其中：，且当f1较高时，，而略去r1，上式可变为：，再引入过载倍数，有：,若频率变为f1’，定子相电压、额定转矩等相应地加“’”，则频率变化前后额定转矩之比为：,为了使频率变化前后电动机有相同的过载能力，即有过载倍数不变，这样，上式可变为：,即定子电压应按此规律调节。由于是恒转矩调速，有：可见，对恒转矩调速方式，如能保持频压比为常数，即可保证调速过程中电动机的过载能力不变，且同时满足磁通基本不变的要求。2.恒功率调速：回顶部应用此式：,由于是恒功率调速，有代入上式有：,即定子电压应按此规律调节。这样，在调速过程中电动机的过载能力也能保持不变，但磁通发生了变化。若按规律调节，调速过程中磁通将不变化，但电机的过载能力将变化。调速过程中，频率较高时，临界转差与频率成反比，频率较低时，最大转矩值将大大下降。为了保证在低频率时，电机有足够大的最大转矩，应使频压比值随频率降低而增加。变频调速具有优越的性能，调速范围大，平滑性较高，变频时Ux按不同规律变化可实现不同的调速方式，以满足不同负载要求。低速时特性的静差率较高，是感应机最有发展前途的一种调速方式。缺点是必须有专用的变频电源，在恒转矩调速时，低速时的过载能力很低，可能不能带负载。三、能耗转差调速回顶部其调速过程中均产生大量的转差功率消耗于转子电路中，调速的经济性较差。主要有:转子回路串电阻调速;改变定子电压调速;滑差电动机；串级调速；脉冲调速。1.转子回路串电阻调速：当转子电路串电阻后，转子电流减小，转矩也减小，原有的平衡被破坏，系统减速，转差增大，转子电流开始回升，直到新的平衡，电动机在新的转速下稳定运行。转子串电阻越大，人为特性越软。调速的上限为额定转速，其下限受允许静差率的限制，调速范围较小，一般为2～3。级数少，平滑性不高，经济性差。适用于恒转矩负载。如起重机，对通风机类负载也可应用。2.改变定子电压调速：不适合于恒转矩负载，但对通风机类负载较适用。采用闭环系统增加特性的硬度。该调速方式既不是恒转矩调速，也不是恒功率调速。最适合于通风机类负载调速。其调速效率低，功率因数比转子串电阻更低。适用于高转差笼型感应电动机调速。变极变压相结合。回顶部