异步电动机的调速方式及其特性

三相异步电动机的几种调速方式一、手动控制调速手动控制是一种最普遍的三相异步电动机调速方式。

它依靠加装变压器、电阻器或多脉冲变压器等器件，调节其输入电压、输入频率或输出电压，从而在一定范围内实现电动机的速度调节。

手动控制调速简单易行，但需要对其进行操作并且无法在一定时间内快速响应，因此其调速效果难以满足大功率调速应用的需求。

二、电压型调速又称为调压调速，它利用晶闸管、继电器等智能控制器调节电动机供电输入电压或输出电压，控制电动机转速。

这种调速方式具有精度高、响应快的优点，而且兼容性好，可实现精细调节。

三、频率型调速频率型调速是运用变频器将变频器输入电源的固定频率变换为可调的变频电源，并通过变频器控制电动机转速。

变频器能够调节电动机速度，实现电机无极调速，从而应用广泛。

此外，特别适用于中低速大扭矩的电动机。

四、矢量控制调速矢量控制调速又称为磁场定向控制调速。

它是一种高精度、高响应速度的调速方式，它利用磁场定向技术，利用电机开机后的瞬态响应，精确测量电机位置并控制电机转速。

与其它调速方式相比，矢量控制调速能够实现缓启动、粘滑保护，并且可以自动调整电磁场大小和角度，实现高速、高精度的调速。

五、惯量调节法惯量调节法是利用电动机惯性和输出转矩的反比关系控制电动机转速的，通常应用于重载起动场景中的电动机调速。

它适用于一些运行要求高的场合，在某些情况下，可达到更好的调速效果，但一般不适用于低速调节。

六、PWM调速PWM调速广泛应用于三相异步电动机调速中，它结合了电压调速和频率调速的优点，而且具有成本低、可靠性高等优点。

PWM调速采用高频脉冲宽度调制技术，调节输出电压的宽度，从而控制电动机转速。

PWM调速还可以实现过流保护、欠压保护等，应用性强。

以上为六种三相异步电动机的调速方式，每种调速方式都有其适用的场合。

根据实际应用需求，选择合适的调速方式可以实现电动机稳定、高效的工作。

交流异步电动机的调速方法及特点异步电动机是一种常用的电动机类型，其调速方法主要有电压调制调速、转子电流调制调速和频率调制调速。

下面将分别介绍这三种调速方法的特点。

1. 电压调制调速：电压调制调速是通过改变电动机的供电电压来实现调速的方法。

在这种方法中，通过改变电动机的输入电压，可以改变电动机的转矩和转速。

电压调制调速主要通过改变电动机的输入电压和功率因数来实现调速。

其特点是调速范围广，调速精度高，但是调速过程中容易产生谐波和电磁干扰。

2. 转子电流调制调速：转子电流调制调速是通过改变电动机的转子电流来实现调速的方法。

在这种方法中，通过改变电动机的转子电流，可以改变电动机的转速和转矩。

转子电流调制调速主要通过改变电动机的转矩特性来实现调速。

其特点是调速范围广，调速精度高，但是调速过程中容易产生转子电流过大和电磁干扰的问题。

3. 频率调制调速：频率调制调速是通过改变电动机的输入频率来实现调速的方法。

在这种方法中，通过改变电动机的输入频率，可以改变电动机的转速和转矩。

频率调制调速主要通过改变电动机的输入频率和电压来实现调速。

其特点是调速范围广，调速精度高，但是调速过程中需要改变电动机的输入电压和频率，所以需要特殊的调速设备。

总的来说，异步电动机的调速方法主要有电压调制调速、转子电流调制调速和频率调制调速。

这三种调速方法各有特点，可以根据实际需求选择合适的调速方法。

电压调制调速适用于调速范围广、调速精度高的场合；转子电流调制调速适用于调速范围广、对调速精度要求较高的场合；频率调制调速适用于调速范围广、对调速精度要求较高的场合。

在实际应用中，根据不同的调速需求和系统要求，可以采用不同的调速方法。

同时，还可以结合多种调速方法，如电压调制和转子电流调制相结合，以实现更精确的调速效果。

在选择调速方法时，需要考虑电动机的负载特性、调速精度要求、系统稳定性等因素，并选择合适的调速设备和控制策略，以实现理想的调速效果。

三相异步电动机分类特点以及调速方法三相异步电动机分类：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。

我们清楚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，下面松文机电具体介绍其七种调速方法。

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。

特点如下：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。

直流电动机和异步电动机的调速原理及特性分析1. 直流电动机1.1 调速原理直流电动机是目前使用最广泛的一种电动机，其调速原理实际上就是通过改变电枢电流的大小和方向来实现调速。

具体来说，当电枢电流大小和方向发生变化时，引起了电枢磁场的变化，因为直流电动机的转子上带有永磁体，这个永磁体的磁场是不变的，因此电枢磁场的变化会引起转子上的永磁体发生运动，而这个运动则被转化成了电机的输出。

在直流电动机的调速系统中，通常使用的是电枢调速和励磁调速两种方式。

电枢调速是指改变电枢直流电压和电枢电流的大小和方向，从而实现调速；而励磁调速则是通过改变励磁电流的大小和方向来实现调速。

1.2 特性分析直流电动机具有以下几个特性：1.调速范围广，可靠性高。

2.输出功率和转速比较稳定。

3.起动扭矩大，启动性能好。

4.但由于需要使用电刷来保证电枢电流大小和方向的变化，因此其寿命相对较短，需经常更换电刷。

2. 异步电动机2.1 调速原理不同于直流电动机，异步电动机是依靠交流电的磁场变化来产生转矩输出的。

其调速原理则是通过改变电源的频率和电压来实现调速。

因为异步电动机的转子是由铝棒或铜棒等导体构成的，这些导体是安装在转子轴上的，当转子通过电源供电产生的旋转磁场时，导体内部就会形成涡流，而涡流则会产生电磁场，从而在转子上引起一个反向的转子磁场。

这种反向的转子磁场与旋转磁场之间的相互作用就产生了转矩输出，完成了电动机的运转。

在异步电动机的调速系统中，通常使用的是电压调速和变频调速两种方式。

电压调速是指改变电源的电压来实现调速；而变频调速则是通过改变电源的频率来实现调速。

2.2 特性分析异步电动机具有以下几个特性：1.调速范围较窄，一般为10%。

2.输出转矩与转速之间呈反比例关系。

3.启动性能一般，需要较长的启动时间。

4.但由于其寿命长，因此使用寿命相对较长。

3.从上述两种电动机的特性和调速原理来看，可知直流电动机具有调速范围广、可靠性高、起动扭矩大等特点，但其寿命较短；而异步电动机则具有寿命较长、启动性能一般等特点，但其调速范围较窄。

三相异步电动机的调速特性
由公式在已知T的条件下可推算出S：
再由公式和公式可得到：
依据上述公式，转变其四个参数（Tmax、Sm、f、p），有如下4种相应的调速方法：
调压调速
转子电路串电阻调速
转变极对数调速
变频调速
1.转变定子磁极数的调速特性
由式n0=60f/p 可知，假如磁极对数p减小一半，则旋转磁场的转速n0将提高一倍，转子转速n差不多也提高一倍。

因此转变p可以得到不同的转速。

如何转变磁极对数，取决于定子绕组的布置和联接方式。

原理：变换异步电动机绕组极数从而转变同步转速进行调速，其转速是按阶跃方式变化，而非连续变化。

应用：变极调速主要用于笼型异步电动机，变极电动机有转换单绕组接线转变极数的电动机和同一铁芯上设置两个以上极数不同绕组的电动机。

下图是YD系列(IP44)变极多速三相异步电动机。

YD系列(IP44)变极多速三相异步电动机
2.转变定子回路电压的调速特性
3.转变定子回路电源频率的调速特性
原理：
利用电动机的同步转速随频率变化的特性，通过转变电动机的供电频率进行调速
间接变换方式（交-直-交变频）
原理：
把沟通电通过整流器变为直流电，再用逆变器将直流电变为频率可变的沟通电供应异步电动机。

电压型变频调速
原理：整流输出经电感电容滤波，具有恒压源特性，逆变器具有反馈二极管，是一种方波电压逆变器。

变频器对三相沟通异步电动机供应可调的电压与频率成比例的沟通电源。

缺点：这种方法若不设置与整流器反向并联的再生逆变器，则不能实现再生制动。

应用：电压型变频器一般在单方向运转、不要求快速调整及多台电动机协调运行等场合使用。

绕线型异步电动机调速方法绕线型异步电动机调速方法绕线型异步电动机的调节是一种开关电路控制，它可以改变电动机的运转速度，并且可以达到一定的精度要求。

现在，绕线型异步电动机的调节方法有很多种，主要有电磁调速法、拖动电容调速法、改变频率调速法、变阻调速法等。

本文将对这几种调速方法进行详细介绍。

一、电磁调速法电磁调速法是绕线型异步电动机的常用调速方法，它是利用变压器分解电压，通过改变分解电压的比例来改变电机的转速。

一般来说，电磁调速法的控制原理是，通过改变调节电压的比例，来改变电机的转速。

当调节电压比例升高时，电机的转速就会加快；当调节电压比例降低时，电机的转速就会降低。

电磁调速方法的优点是系统结构简单，操作简便，但是它的缺点是调节精度不高，调节范围有限。

二、拖动电容调速法拖动电容调速法是利用拖动电容来改变电机的转速，它是一种无极变速技术，可以满足用户的各种要求。

拖动电容调速法的控制原理是，拖动电容的容量大小决定了电机的转速，当拖动电容的容量增大时，电机的转速就会减慢；当拖动电容的容量减小时，电机的转速就会加快。

拖动电容调速方法的优点是调速范围宽，调速精度高，但是缺点是系统结构复杂，操作较为复杂。

三、改变频率调速法改变频率调速法是利用变频器改变电机频率来改变电机的转速。

改变频率调速法的控制原理是，当变频器输出电压的频率增大时，电机的转速就会加快；当变频器输出电压的频率减小时，电机的转速就会降低。

改变频率调速方法的优点是调节精度高，调节范围宽，但是缺点是系统结构复杂，操作复杂，价格较贵。

四、变阻调速法变阻调速法是利用变阻器改变电机的阻抗来改变电机的转速。

变阻调速法的控制原理是，当变阻器的阻抗增大时，电机的转速就会减小；当变阻器的阻抗减小时，电机的转速就会增大。

变阻调速方法的优点是调节精度高，调节范围广，系统结构简单，操作方便，但是变阻调速法的缺点是由于变阻器产生的热量较大，影响变阻器的使用寿命。

总结绕线型异步电动机的调节方法有电磁调速法、拖动电容调速法、改变频率调速法和变阻调速法。

交流异步电机调速方法
一、改变电源频率调速法
改变电源频率调速法是通过改变电源频率来实现电机速度调节的一种方法。

由于异步电动机的转速和电源频率成正比，因此可以通过改变电源频率来调节电机的转速。

在工业应用中，变频器是最常用的改变电源频率的设备。

通过改变变频器的输出频率，可以实现对电机速度的精确控制。

二、改变极对数调速法
改变极对数调速法是通过改变电机的极对数来实现电机速度调节的一种方法。

由于异步电动机的转速和极对数成反比，因此可以通过增加或减少电机的极对数来调节电机的转速。

在工业应用中，可以通过改变电机的接线方式或使用专门的极数转换器来实现极对数的改变。

三、改变转差率调速法
改变转差率调速法是通过改变电机的转差率来实现电机速度调节的一种方法。

由于异步电动机的转差率可以通过改变电机的工作环境和内部结构来调整，因此可以通过改变转差率来调节电机的转速。

在工业应用中，可以通过改变电机的负载或使用专门的转差率控制器来实现转差率的调整。

四、调压调速法
调压调速法是通过改变电机的输入电压来实现电机速度调节的一种方法。

由于异步电动机的转速和输入电压成正比，因此
可以通过改变输入电压来调节电机的转速。

在工业应用中，可以使用专门的调压器或变频器来实现电压的调整。

五、串级调速法
串级调速法是通过在电机转子回路中串入一个附加的电动势来改变电机的转差率，从而实现电机速度调节的一种方法。

在工业应用中，可以使用专门的串级调速装置来实现串级调速。

异步电机调压调速原理异步电机是一种常见的电动机类型，其调压调速原理是通过改变电源的电压和频率来控制电机的转速和负载。

这种调压调速方式广泛应用于工业生产和家庭电器等领域，具有调速范围广、控制精度高等优点。

异步电机的调压调速原理基于电机的转子和定子之间的电磁感应。

当定子绕组通电时，会产生一个旋转磁场，而转子则由于感应电动势的作用而产生转动。

电机的转速与电源的频率成正比，在额定电压下，电机的转速是固定的。

因此，要实现调速，就需要改变电源的电压和频率。

在调压调速系统中，通常使用变压器来改变电源的电压。

通过改变变压器的接线方式，可以实现对电机的调压。

当需要降低电机转速时，可以将变压器的绕组切换到较高的电压端；当需要提高电机转速时，可以将变压器的绕组切换到较低的电压端。

这样，通过改变电源的电压，可以实现对电机转速的调节。

除了调压外，调速系统还需要改变电源的频率。

在传统的调速系统中，通常使用机械式调速装置，通过改变电源的频率来改变电机的转速。

然而，这种方式通常比较复杂且成本较高。

近年来，随着电子技术的发展，越来越多的调速系统采用变频调速技术。

变频调速技术是一种通过改变电源的频率来控制电机转速的方法。

在变频器中，电源的交流电先经过整流器变成直流电，然后经过逆变器变成可调频率的交流电。

通过改变逆变器的输出频率，可以实现对电机转速的调节。

变频调速具有调速范围广、控制精度高、运行平稳等优点，已经成为现代调速系统中最常用的调速方式之一。

在实际应用中，异步电机的调压调速系统通常由电源、变压器、变频器和电机等组成。

通过控制变压器和变频器的工作状态，可以实现对电机的精确调速。

此外，还可以通过反馈控制系统来实现闭环控制，提高系统的稳定性和控制精度。

异步电机的调压调速原理是通过改变电源的电压和频率来控制电机的转速和负载。

调压调速系统通常由变压器、变频器和电机等组成，通过控制这些设备的运行状态和参数，可以实现对电机的精确调速。

这种调压调速方式已经在工业生产和家庭电器等领域得到广泛应用，为各种设备的运行提供了便利和灵活性。

三相异步电动机的七种调速方式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。

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。

在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。

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。

从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：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，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；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。

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。

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。

其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。

.一、三相异步电动机变频调速原理由于电机转速 n 与旋转磁场转速 n1接近，磁场转速 n1改变后，电机转速 n 也60 f 1可知，改变电源频率 f 1，可以调节磁场旋转，从就随之变化，由公式 n1p而改变电机转速，这种方法称为变频调速。

根据三相异步电动机的转速公式为60 f1n1 1 sn 1 sp式中 f 1为异步电动机的定子电压供电频率；p 为异步电动机的极对数；s为异步电动机的转差率。

所以调节三相异步电动机的转速有三种方案。

异步电动机的变压变频调速系统一般简称变频调速系统，由于调速时转差功率不变，在各种异步电动机调速系统中效率最高，同时性能最好，是交流调速系统的主要研究和发展方向。

改变异步电动机定子绕组供电电源的频率 f 1，可以改变同步转速n ，从而改变转速。

如果频率 f 1连续可调，则可平滑的调节转速，此为变频调速原理。

三相异步电动机运行时，忽略定子阻抗压降时，定子每相电压为U 1E1 4.44 f 1N 1k m m式中 E1为气隙磁通在定子每相中的感应电动势；f1为定子电源频率； N1为定子每相绕组匝数； k m为基波绕组系数，m为每极气隙磁通量。

如果改变频率 f 1，且保持定子电源电压U1不变，则气隙每极磁通m 将增大，会引起电动机铁芯磁路饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机，这是不允许的。

因此，降低电源频率 f 1时，必须同时降低电源电压，已达到控制磁通m 的目的。

.1、基频以下变频调速为了防止磁路的饱和，当降低定子电源频率 f 1时，保持U1为常数，使气每f 1极磁通m 为常数，应使电压和频率按比例的配合调节。

这时，电动机的电磁转[1][8]m 1 pU r 2r 21m 1 p U 1 2f 1ss 1T矩为222 f 1r 2 22 f 1r 2x 12r 1x 2r 1x 1 x 2ss上 式 对 s 求 导 ， 即dT ，有最大转矩和临界转差率为ds12U2f11111T m22 f 1 r 1222 2 f1f 1r 1 22r 1x 1 x 2r 1 x 1 x 2s mr 2由上式可知：当U1常数时，在 f 1 较高时，即接近额22f 1x 1 x 2r 1定频率时， r 1 = x 1 x 2 ，随着 f 1 的降低， T m 减少的不多； 当 f 1 较低时， x 1 x 2较小； r 1 相对变大，则随着 f 1 的降低， T m 就减小了。