最新异步电动机变极调速原理

电动机调速原理
电动机调速原理是指通过改变电机的运行参数来实现电机转速的调节。

常见的调速原理有电压调速、电流调速、频率调速和转子电阻调速等。

电压调速是通过改变电机输入端的电压来实现调速的原理。

当电机负载变化时，通过调节电压的大小来改变电机的转矩，从而实现电机的调速。

电流调速是通过改变电机输入端的电流来实现调速的原理。

电机的转矩正比于电机的输入电流，因此通过控制电机的输入电流大小来实现调速。

频率调速是通过改变电机输入端的频率来实现调速的原理。

电机的转速和输入频率成正比，因此通过改变输入频率来实现电机的调速。

转子电阻调速是通过改变电机转子电阻来实现调速的原理。

通过调节转子电阻的大小，可以改变电机的转矩，从而实现电机的调速。

以上是常见的电动机调速原理，不同的调速原理适用于不同的场合，根据实际需求选择合适的调速方法可以实现电机的稳定运行和所需转速的调节。

学习目标：三相异步电动机变频调速的原理变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。

我们现在使用的变频器主要采用交一直一交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。

变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。

整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT 三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。

变频器选型：变频器选型时要确定以下几点：1）采用变频的目的；恒压控制或恒流控制等。

2）变频器的负载类型；如叶片泵或容积泵等，特别注意负载的性能曲线，性能曲线决定了应用时的方式方法。

3）变频器与负载的匹配问题；I.电压匹配；变频器的额定电压与负载的额定电压相符。

II.电流匹配；普通的离心泵，变频器的额定电流与电机的额定电流相符。

对于特殊的负载如深水泵等则需要参考电机性能参数，以最大电流确定变频器电流和过载能力。

III.转矩匹配；这种情况在恒转矩负载或有减速装置时有可能发生。

4）在使用变频器驱动高速电机时，由于高速电机的电抗小，高次谐波增加导致输出电流值增大。

因此用于高速电机的变频器的选型，其容量要稍大于普通电机的选型。

5）变频器如果要长电缆运行时，此时要采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响，避免变频器出力不足，所以在这样情况下，变频器容量要放大一档或者在变频器的输出端安装输出电抗器。

6）对于一些特殊的应用场合，如高温，高海拔，此时会引起变频器的降容，变频器容量要放大一挡。

变频器控制原理图设计：1）首先确认变频器的安装环境;I.工作温度。

变频器内部是大功率的电子元件，极易受到工作温度的影响，产品一般要求为0〜55℃,但为了保证工作安全、可靠，使用时应考虑留有余地，最好控制在40℃以下。

在控制箱中，变频器一般应安装在箱体上部，并严格遵守产品说明书中的安装要求，绝对不允许把发热元件或易发热的元件紧靠变频器的底部安装。

3.5三相异步电动机的变极调速线路三相鼠笼式异步电动机可以采用改变磁极对数调速。

可变极调速的电动机一般有双速、三速和四速之分。

双速电动机的定子只安装有一套绕组，而三速和四速的电动机则安装有两套绕组。

双速电动机对安装的一套定子绕组，通过改变它的联结方式来得到不同的磁极对数，如图所示。

左图是把定子绕组接成三角形，电动机磁极对数多，电动机低速。

右图是把同一套定子绕组接成双星形，磁极对数减少为原来的一半，电动机高速运行。

双速电动机调速控制线路的示意图如图所示。

图中采用了三个交流接触器，KM1用于控制电动机定子绕组接成三角形，KM2、KM3用于控制绕组接成双星形。

其中KM2控制绕组一端U2、V2、W2接到交流电源上，KM3用于把绕组另外一端接成星点。

图中还采用了断电延时型时间继电器KT，用于电动机高速运行时，先低速启动电机时间的控制。

若将SA置于“高速”档位→时间继电器KT线圈通电且瞬时动作触点KT-1瞬时闭合→KM1线圈通电→电动机M先接成三角形低速起动→KT延时时间到→延时动作触点KT-2断开→KM1线圈断电→延时动作触点KT-3同时闭合→KM2线圈通电→KM3线圈通电→M接成双星形高速运行本讲我们主要讲述了三相异步电动机的典型控制环节，包括电动机常用控制技术，以及电动机双向运行控制，降压启动控制，制动控制以及变极调速控制等。

各种控制电路都是采用各类主令电器、各种控制电器以及各种控制触点按一定逻辑关系的不同组合来实现。

掌握这些逻辑关系对于我们理解并掌握这些控制电路非常重要，也对于我们后续PLC的编程有很大帮助。

下面我们来总结一下这些逻辑关系：1.当几个条件中只要有一个条件满足接触器就可以得电，则所有条件采用并联接法；2.如果所有条件必须都具备，接触器才能得电，则所有条件应采用串联接法；3.要求第一个接触器得电后，第二个接触器才得电，可以将前者常开触点串接在第二个接触器线圈的控制电路中，或者第二个接触器控制线圈的电源从前者的自锁触点后引入；4.要求第一个接触器得电后，第二个接触器不允许得电，可以将前者的常闭触头串接在后者接触器的控制回路中；5.连续运转与点动的区别仅在于自锁触头是否起作用。

三相异步电动机的调速方法及特点介绍三相异步电动机的七种调速方式及其特点,指明其适用的场合、情况。

三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(1-s)从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的。

一、分类：1、从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。

不改变同步转速的调速方法有：1)绕线式电动机的转子串电阻调速2)斩波调速3)串级调速以及应用电磁转差离合器4)液力偶合器5)油膜离合器等调速。

不改变同步转速的调速方法在生产机械中广泛使用。

2、改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。

3、从调速时的能耗观点来看，有1)高效调速方法与2)低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。

有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。

一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。

一、变极对数调速方法：这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的。

本方法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。

特点为：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。

二、变频调速方法：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法。

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。