三相异步电动机调速方法有几种

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三相异步电动机的调速原理及方法探讨

作者：孙宇峰 高超

来源：《中国科技博览》2018年第18期

[摘 要]三相异步电动机以其价格低廉、结构简单、容易操作、方便维护等特点得到了现代企业的一致认可，因此，为了更好的让交流拖动设备为现代企业服务，当务之急是选择并不断改进调速方法。本文 主要是对三相异步电动机及其工作原理进行了概述，并详细的探讨了调速的原理和方法。

[关键词]三相异步电动机；调速；原理；方法

中图分类号：S493 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）18-0258-01

1.三相异步电动机的概述

三相异步电动机以其价格低廉、结构简单、容易操作、方便维护等诸多优点得到了现代企业的一致认可。在实际应用过程中，三相异步电动机充当原动力进行拖动机械生产，在此拖动系统中，生产机械需要根据生产工艺规范及技术要求，进行必要的变速运行。实现生产机械的变速运行手段主要有两种：一是电气调速，二是机械调速。所谓电气调速是指在负载保持不变的情况下，通过改变电动机的电气参数实现变速运行的方法；机械调速顾名思义即是改变机械的传动结构方式实现变速运行。本文主要针对三相异步电动机应用电气调速的方式方法进行探讨。在社会的生产和实践过程中，比较常用的电气调速法基本上都是依据三相异步电动机的调速原理展开的。为了满足当今各企业对于交流拖动系统的需求，如何科学合理的发展，探究，创新与开发更加先进的调速方式方法，以及对三相异步电动机工作原理的掌握、分析与应用已成为现代化电动机专业技术人员的一项艰巨任务。

2.三相异步电动机工作原理

在现实生活中三相异步电动机有时也被人们称之为感应电动机，在工作原理上三相异步电动机与直流电动机有所不同，其转子绕组是通过在旋转的磁场中受切割作用产生感应电流，同时在磁场中还会受磁力的作用，产生电磁转矩，达到让转子旋转的目的。若想要了解三相异步电动机的工作原理，研究分析磁场的产生是关键，磁场的产生就是根据“电生磁、磁生电”的相互转化原理产生的。三相绕组在定子槽彼此成120度位置依次排列，简单的说，当A相电压最大时，此时对应A槽磁力最强；稍后B相电压最大时，B槽内磁力变为最大；这样就形成了最强磁极从A槽转移至B槽，依此循环，便产生了“旋转的磁场”旋转的方向由相序决定，交流电频率与旋转速度成正比关系，磁极对数与交流电频率成反比例关系。

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终结性考试×50% 形考任务1 一、选择题（每小题5分，共40分） 题目1 电气传动系统做旋转运动时，其运动方程为（ ）。

选择一项：

题目2 如图所示的旋转运动系统（箭头方向表示转矩的实际方向），系统的运动状态是（ ）。

选择一项： D. 减速 题目3 如图所示的负载机械特性属于（ ）。

选择一项：

C. 反抗性恒转矩负载机械特性 题目4 如图所示的电动机机械特性（曲线1）与负载机械特性（曲线2）相交的交点分别为A和B，以下说法正确的是（ ）。

选择一项：

A. A点是稳定运行点，B点是稳定运行点 题目5 直流电动机的换向器与电刷配合，可将电枢绕组内的（ ）变换为电刷上的直流电势。

选择一项：

A. 交流电势 题目6 如图所示为他励直流电动机的机械特性曲线组，表示的是（ ）的人为机械特性。

选择一项：

C. 电枢回路串电阻 题目7 如图所示为他励直流电动机的工作特性曲线，下述表达正确的是（ ）。

选择一项：

A. 曲线1是转速特性，曲线2是效率特性，曲线3是转矩特性 题目8 如图所示他励直流电动机机械特性与负载机械特性曲线的交点a,b,c,d，下述表达正确的是（ ）。

电动机同步斩波调速的方法

电动机同步斩波调速法

同步斩波调速法是三相异步电动机调速理论的较新突破，同步斩波调速法是用可控硅对三相交流电进行斩波修整，然后输送给三相异步电动机用，能使三相异步电动机以类似于三相同步电动机的方式运行。采用这种方法可使电路简洁，生产成本大大降低。

同步斩波调速法出现之前，三相异步电动机的调速方法有调相、变频和电磁离合。调相只适用于分马力电动机，不是普遍适用的。采用变频方法调速则电路比较复杂，生产成本高，而且需要配备昂贵的变频电机。如果使用一般的三相异步电动机，则效果欠佳。三相异步电动机的转速不仅决定于频率，还决定于电动机的转差率。转差率是随电动机的负载而变化的。转速比较低时，电动机负载的变化会使转差率产生较大的变化。这时，变频器的频率不变，电动机的负载一变化，转速就相差很大。变频调速的启动力矩较小，不适用于要求启动力矩较大的负载，往往需要先启动后调速。采用电磁离合方式调速，三相异步电动机转速是不变的，改变的是电磁离合器输出的转速，转速由测速发电机测定。采用同步斩波调速法给三相异步电动机调速不受转差率的影响，可以直接设定转速，而且启动力矩大，能够产生强大的冲击力，使某些被卡住的电动机也能转动起来。同步斩波调速法是专为普通的三相异步电动机而设计的，不需要配备昂贵的变频电机。市面上将电动机、离合器、测速电机组成的机构称为“调速电机”，控制部分称为“调速器”。同步斩波调速法是真正的三相异步电动机调速，而不是给离合器调速，不需要离合器和测速电机。三相交流电经过斩波处理后直接送到三相异步电动机，将三相异步电动机的转速调到给定值。

同步斩波调速法的电流不是恒定的，因此力矩也不是恒定的，需要利用负载的惯性来稳定转速。如果电动机没有接任何负载，转速是不稳的，加一个惯性轮可以使转速稳定。电动机运行过程中突然加一个较重的负载，电动机的转速会下降，需经过几秒钟后才能回复到设定值。电动机运行过程中突然去掉一个较重的负载，电动机的转速会上升，也需要经过几秒钟后才回复到设定值。逐渐加入负载或逐渐减去负载，电动机的转速不变。采用同步斩渡调速法的BTW-10A型三相异步电动机调速器在商场有售。

三相异步电动机的起动与

调速实验报告

LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020 实验五三相异步电动机的起动与调速

—・实验目的

通过实验掌握异步电动机的起动和调速的方法。

二. 预习要点

1. 复习异步电动机有哪些起动方法和起动技术指标。

2. 复习异步电动机的调速方法。

三. 实验项目

1 -异步电动机的直接起动。

2 •异步电动机星形——三角形(*△)换接起动。

3. 绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器起动。

4. 绕线式异步电动机转子绕组串入可变电阻器调速。

四. 实验设备及仪器

1 - SMEL电力电子及电气传动教学实验台主控制屏。

2 .电机导轨及测功机、转矩转速测量(NMEL-13F)。

3 .电机起动箱(NMEL-09)。

5 -鼠笼式异步电动机(M04)。

6 .绕线式异步电动机(M09)。

7 .开关板(NMEL-0B5)。

五. 实验方法

1. 三相笼型异步电动机直接起动试验。 按图5-1接线，电机绕组为△接法。

起动前，把转矩转速测量实验箱

(NMEL-13F)中“转矩设定"电位器旋钮逆时 针调到底，“转速控制"、“转矩控制”选择“转 矩控制”，检查电机导轨和NMEL-13F的连 接是否良好。 图5-1异步电动机直接启动接线 a.把三相交流电源调节旋钮逆时针调到 底，合上绿色“闭合"按钮开关。调节调压观察起动瞬 器，使输出电压达电机额定电压220伏，使电机起动旋转。（电机起动后，观 察NMEL-13F中的转速表，如出现电机转向不符合要求，则须切断电源，调整 次序，再重新起动电机。）

b .断开三相交流电源，待电动机完全停止旋转后，接通三相交流电源，使 电机全压起动，观察电机起动瞬间电流值，读取电压值UK、电流值IK、转矩值 TK,填入表5-1中。

UN :电机额定电压，V ；

表5-1

测量值