三相异步电动机的调速.pptx

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1、三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速4.4.1 4.4.1 变极调速变极调速 所所谓谓变变极极调调速速，就就是是通通过过改改变变电电动动机机定定子子绕绕组组的的接接线线，改改变变电电动动机机的的磁磁极极对对数数，从从而而达达到到调调速速的的目目的的。变变极极调调速速方方法法一一般般适适于于笼笼型型异异步步电电动动机机。因因为为笼笼型型异异步步电电动动机机转转子子绕绕组组本本身身没没有有固固定定的的极极对对数数，能能自自动动地地与与定定子子绕绕组组相相适适应。应。变极调速的电动机往变极调速的电动机往往被称为多极电动机，其往被称为多极电动机，其定子绕组的接线方式很多，定子绕组的接线方式很多，其

2、中常见的一种是角接其中常见的一种是角接/双双星接，即星接，即/YY/YY，如图，如图4.234.23所示。所示。图4.23 变极调速定子接线图 第1页/共10页 由定子绕组展开图知：由定子绕组展开图知：只要改变一相绕组中一半元只要改变一相绕组中一半元件的电流方向即可改变磁极件的电流方向即可改变磁极对数。当对数。当T T1 1、T T2 2、T T3 3外接三外接三相交流电源，而相交流电源，而T T4 4、T T5 5、T T6 6对外断开时，电动机的定子对外断开时，电动机的定子绕组接法为绕组接法为，极对数为，极对数为2P2P，当，当T T4 4、T T5 5、T T6 6外接三相交外接三相交流

3、电源，而流电源，而T T1 1、T T2 2、T T3 3连接连接在一起时，电动机定子绕组在一起时，电动机定子绕组的接法为的接法为YYYY，极对数为，极对数为P P，从而实现调速，其控制电路从而实现调速，其控制电路图如图如4.244.24所示。所示。4.24 /YY变极调速控制原理图 第2页/共10页 其工作情况为：合上刀其工作情况为：合上刀开关开关QSQS后，当后，当KM3KM3闭合而闭合而KM1KM1、KM2KM2断开时，电动机定断开时，电动机定子绕组为子绕组为D D接法，电动机低速接法，电动机低速启动。当启动。当KM3KM3断开，而断开，而KM2KM2、KM1KM1闭合时，电动机的定子绕

4、闭合时，电动机的定子绕组接成组接成YYYY，电动机高速运行。，电动机高速运行。/YY/YY接法的调速方式适用于接法的调速方式适用于恒功率负载，其机械特性如图恒功率负载，其机械特性如图4.254.25所示。所示。由机械特性知，变极调速时电动机的转速几乎是成倍的变化，因此调速的平滑性差，但是稳定性较好，特别是低速启动转矩大。图4.25 D/YY变级调速机械特性 第3页/共10页4.4.2 4.4.2 变频调速变频调速 变变频频调调速速是是改改变变电电源源频频率率从从而而使使电电动动机机的的同同步步转转速速变变化化达达到到调调速速的的目目的的的的。在在一一般般情情况况下下，电电动动机机的的转转差差率

5、率s s很很小小，所所以以可可以以近近似似地地认认为为n n n n1 1 f f1 1，为为使使电电动动机机得得到到充充分分利利用用，通通常常希希望望气气隙隙磁磁通通维维持持不不变变，从从电电动动势势公公式式 知知，若若要要维维 持持为为常常数数，则则U U1 1必必须须随随频频率率的的变变化化成成正正比比变变化化，即即 （“”表表示示变变频频后后的的量量）。另另一一方方面面，为为保保证证电电动动机机的的稳稳定定运运行行，希希望望变变频频调调速速时时，电电动动机机的的过过载载能能力力不不变变。在在忽忽略略铁铁磁磁饱饱和和的的影影响响并并略去定子电阻时，有略去定子电阻时，有 （4-104-10

6、）其中其中 所所以以要要求求 （4-4-1111）即即 （4-4-1212）第4页/共10页 （1 1）对对恒恒定定转转矩矩负负载载而而言言，因因为为 ，所所 以以 ，既既保保证证了了电电动动机机的的过过载载能能力力，又又满满足足了了 为为常常数数的的要要求求，这这说明变频调速特别适合于恒转矩负载。说明变频调速特别适合于恒转矩负载。（2 2）对对恒恒定定功功率率负负载载而而言言，因因为为 即即 ，所所以以 ，说说明明当当 时时，则则电电动动机机过过载载能能力力不不变变，但但 将将发发生生变变化化。当当 时时，则则 保保持持不不变变，但但过过载载能能力发生变化。力发生变化。变变频频调调速速的的主

7、主要要优优点点是是调调速速范范围围宽宽，静静差差率率小小，稳稳定定性性好好，平平滑滑性性好好能能实实现现无无级级调调速速，能能适适应应各各种种负负载载，效效率率较较高高，但但它它需需要要一一套套专专门门的的变变频频电电源源，控控制制系系统统较较复复杂杂，成成本本较较高高，是交流电动机调速发展的主要方向。是交流电动机调速发展的主要方向。第5页/共10页4.4.3 4.4.3 改变转差率调速改变转差率调速 改改变变转转差差率率的的方方法法主主要要有有三三种种：定定子子调调压压调调速速、转转子子电电路路串串电电阻阻调调速速和和串串级级调调速速。下下面面分分别别介绍。介绍。1 1定子调压调速定子调压调

8、速定子调压调速定子调压调速 图图4.264.26为为定定子子调调压压的的机机械械特特性性曲曲线线，由由图图可可知知对对恒恒转转矩矩负负载载而而言言，其其调调速速范范围围很很窄窄，实实用用价价值值不不大大，但但对对于于通通风风机机负负载载而而言言，其其负负载载转转矩矩T TL L随随转转速速的的变变化化而而变变化化，如如图图中中虚虚线线所所示示。可可见见其其调调速速范范围围很很宽宽，所所以以目目前前大大多多数数的的风扇采用此法。风扇采用此法。但是这种调速方法在电动机但是这种调速方法在电动机转速较低时，转子电阻上的损耗转速较低时，转子电阻上的损耗较大，使电动机发热较严重，所较大，使电动机发热较严重

9、，所以这种调速方法一般不宜在低速以这种调速方法一般不宜在低速下长时间运行。下长时间运行。图4.26 定子调压调速机械特性曲线 第6页/共10页 2 2转子串接电阻调速转子串接电阻调速转子串接电阻调速转子串接电阻调速 该该方方法法仅仅适适用用于于绕绕线线形形异异步步电电动动机机，其其机机械械特特性性如如图图4.274.27所所示示。图图中中曲曲线线是是一一束束电电源源电电压压不不变变，而而转转子子电电路路所所串串电电阻阻值值不不同同的的机机械械特特性性曲曲线线。从从图图中中不不难难看看出出，当当串串入入电电阻阻越越大大时时，稳稳定定运运行速度越低，且稳定性也越差。行速度越低，且稳定性也越差。转子

10、串电阻调速的优点是方转子串电阻调速的优点是方法简单，设备投资不高，工作可法简单，设备投资不高，工作可靠。但调速范围不大，稳定较差，靠。但调速范围不大，稳定较差，平滑性也不是很好，调速的能耗平滑性也不是很好，调速的能耗比较大。在对调速性能要求不高比较大。在对调速性能要求不高的地方得到广泛的应用，如运输、的地方得到广泛的应用，如运输、起重机械等。起重机械等。图4.27 转子电路串接电阻改变转差率调速的机械特性 第7页/共10页 3 3串级调速串级调速串级调速串级调速 所所谓谓串串级级调调速速就就是是在在绕绕线线异异步步电电动动机机的的转转子子电电路路中中引引入入一一个个附附加加电电动动势势E Ef

11、 f来来调调节节电电动动机机的的转转速速，这种方法仅适于绕线异步电动机。这种方法仅适于绕线异步电动机。由异步电动机的等值电路可以求得由异步电动机的等值电路可以求得 （4-134-13）串级调速时串级调速时 （4-144-14）第8页/共10页 当当附附加加电电动动势势的的相相位位与与转转子子电电动动势势相相位位相相反反时时，为为 负负值值，使使串串电电动动势势后后的的转转子子电电流流 小小于于原原来来的的电电流流 ，则则 ，直直到到 时时，电电动动机机在在新新的的较较低低转转速速下下稳稳定定运运行，实现降速的调速。行，实现降速的调速。当当附附加加电电动动势势的的相相位位与与转转子子电电动动势势相相位位相相同同时时，为为正正值值，使使串串电电动动势势后后的的转转子子电电流流大大于于原原来来的的电电流流，则则 ，直直到到 时时，电动机在新的较高转速下稳定运行，实现升速的调速。电动机在新的较高转速下稳定运行，实现升速的调速。串级调速的调速性能比较好，但是附加电动势串级调速的调速性能比较好，但是附加电动势 的获取比较困难，故长期以来未得到推广。因此，这的获取比较困难，故长期以来未得到推广。因此，这里仅就其原理做简要介绍。里仅就其原理做简要介绍。第9页/共10页感谢您的观看。感谢您的观看。第10页/共10页