第十 交流调压调速及绕线型异步电动机的串级调速

交流异步电机调速方法交流异步电机是工业生产中常见的电动机之一，其调速方法多样，可以根据实际需求选择不同的调速方式。

在工业自动化控制系统中，常用的交流异步电机调速方法包括变频调速、电压调节、极数变换、串、并联联接等。

下面将分别对这些调速方法进行介绍：1. 变频调速变频调速是目前应用最广泛的一种交流异步电机调速方法。

通过变频器控制交流电源的频率和电压，可以实现电机的无级调速，使电机能够适应不同的负载需求。

变频调速具有调速范围广、效率高、输出扭矩大、启动平稳等优点，因此在工业生产中得到广泛应用。

2. 电压调节电压调节是利用变压器或自耦变压器来改变电机的供电电压，从而实现电机的调速。

电压调节调速方法简单、成本低，适用于一些负载要求不高的场合。

但由于其调速范围较小，且效率不高，因此在大型工业生产中使用较少。

3. 极数变换在需要较大转矩同时又要求较宽速度范围的场合，可采用极数变换调速方法。

即通过更换电机的定子绕组接线方式，改变电机的极数，从而实现调速。

极数变换调速方法具有输出扭矩大、调速范围广的优点，适用于一些需要较大转矩的场合。

4. 串、并联联接串、并联联接是利用多台电机串接或并接来实现调速的方法。

串联可使总电压增加，而并联则可使总电流增加，从而实现调速。

串、并联联接调速方法适用于负载变化小，要求调速范围较大的场合，但存在着系统复杂、运行维护成本高的问题。

除了上述几种调速方法外，还有一些其他调速方法，如机械调速、液压调速等。

不同的调速方法适用于不同的场合，选择合适的调速方法能够提高电机的运行效率，降低能耗，提高生产自动化程度。

在选择电机调速方法时，需要根据具体的生产需求和现场情况进行合理的选择和设计，以实现最佳的调速效果。

5中国校外教育理论LD TR0AND 0503AND N OT 0501OUT 0505LD TR0AND 0501OUT 0506EN D01交流异步电动机的串级调速程序◆钟绍实【摘要】串级调速是交流异步电动机调速的一种类型，通过改变逆变角的大小来改变直流电势的大小，达到调速的目的。

可编程控制器（PL C ）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。

利用PLC 编制程序可以实现对交流异步电动机的串级调速。

【关键词】串级调速PLC电动机一、概述串级调速是交流异步电动机调速的一种类型,串级调速的思想就是将异步电动机的转子电压经过三相桥式整流变为直流电压，再在其直流侧由可控硅逆变电路产生与其相反的直流电势与三相桥式产生的直流电压串联，改变逆变角的大小来改变直流电势的大小，达到调速的目的，同时还能提高电动机的运行效率和调速的经济性。

可编程序控制器是在继电器控制和计算机控制的基础上开发的产品，逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术通讯技术容为一体的新型工业自动控制装置。

二、交流异步电动机的串级调速程序1、PLC 输入输出配置2、梯形图：见图13、PLC 程序如下：LD N O T0000OUT TR 0LD TR 0AND 0001OR 0500OUT 0500LD TR 0AND 0500AN D N OT 0501AN D N OT 0502OUT 0503LD TR 0AND 0503OR 0501OUT TI M 00#0015LD TR 0AND TI M 00AN D N OT 0502OUT 0501LD TR 0AND 0002OR 0502OUT 0502LD TR ND 5OUT5参考文献：[1]方永承.工厂电气控制技术.上海：机械出版社.2001.[2]h t tp://w w w .bjpeu.ed /y an glb/aspj/[3]余雷声电气控制与L 应用上海：机械工业出版社年月（作者单位：辽宁信息职业技术学院）SB 10000停止K M 30502逆变线圈SB 20001启动K M 40503启动线圈SB 30002逆变L 10504逆变灯K M 10500启动线圈L20505启动灯K M 20501运行线圈L30506运行灯学科教育1402/20070A 002004.P C ..199810.。

绕线式异步电动机的串级调速一课程设计目的专业课程设计是学生基本完成全部理论课学习之后，综合运用所学知识、结合工程实际的实践教学。

通过设计使学生加深对所学专业课程内容的理解和掌握，了解工程设计的一般方法和步骤，培养理论联系实际、综合考虑问题和解决问题的能力。

二课程设计的内容从调速的本质来看，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速两种。

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、频率的变频调速及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。

转子电路串电阻调速，能量消耗大，不经济。

转子电路的损耗为sPem称为转差功率。

为使调速时这转差功率大部分能回收利用，可采用串级调速方法。

所谓串级调速，串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入一个与E2频率相同而相位相同或相反的附加电动势Ef，通过改变Ef的大小来实现调速。

大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。

串级调速的效率高，平滑性好，设备比变频调速简单，特别时调速范围较小时更为经济，缺点是功率因数较低。

根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为:1)可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高。

【精品】绕线型异步电动机串级调速摘要：绕线式异步电动机晶闸管串级调速，是在绕线式异步电动机的转子回路中串联晶闸管逆变器，借以引入附加可调电势，从而控制电机转速的一种调速方法。

由于它具有良好的调速特性，并能将电动机的转差功率回馈电网，效率较高，价格较低，因此在风机和泵类负载方面获得广泛应用，在只要求电机运行在第一象限的生产机械中也获得普遍应用。

绕线式异步电动机晶闸管串级调速系统主回路接线原理图如图所示。

转子在不同的转速下感应出转差频绕线式异步电动机晶闸管串级调速，是在绕线式异步电动机的转子回路中串联晶闸管逆变器，借以引入附加可调电势，从而控制电机转速的一种调速方法。

由于它具有良好的调速特性，并能将电动机的转差功率回馈电网，效率较高，价格较低，因此在风机和泵类负载方面获得广泛应用，在只要求电机运行在第一象限的生产机械中也获得普遍应用。

绕线式异步电动机晶闸管串级调速系统主回路接线原理图如图所示。

转子在不同的转速下感应出转差频率的电压，经一组不控的三
相桥式变流器变成直流电压，此电压再经一组全控桥式变流器实现有源逆变，把电能（转差功率）馈送回电网中去。

改变逆变角的大小，即可改变馈送回电网电能的多少，从而达到改变电机转速的目的。

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，广泛应用于工业生产和日常生活中。

为了满足不同工作条件下的需求，异步电动机需要进行调速。

本文将介绍异步电动机的调速方法及其特点，并从人类视角出发，用自然流畅的语言描述。

一、定子电压调制法定子电压调制法是一种常见的异步电动机调速方法。

其原理是通过改变定子电压的幅值和频率来实现调速。

具体操作是改变电源电压的大小和频率。

当电压增加时，电动机转速会增加；当电压减小时，电动机转速会降低。

这种调速方法的特点是操作简单，调速范围较大，但调速精度较低。

二、转子电流调制法转子电流调制法是另一种常用的异步电动机调速方法。

其原理是通过改变转子电流的幅值和相位来实现调速。

具体操作是改变转子电流的大小和相位差。

当电流增加时，电动机转速会增加；当电流减小时，电动机转速会降低。

这种调速方法的特点是调速响应快，调速精度高，但操作复杂，需要专门的电调设备。

三、频率变换调速法频率变换调速法是一种比较复杂但调速效果较好的异步电动机调速方法。

其原理是通过改变电源频率来实现调速。

具体操作是通过变频器将电源的频率转换为所需的频率。

这种调速方法的特点是调速范围广，调速精度高，但设备成本较高，需要专门的变频器设备。

四、电阻调速法电阻调速法是一种简单但调速范围较小的异步电动机调速方法。

其原理是通过在转子电路中串联电阻来改变转矩和转速。

具体操作是改变电阻的大小。

当电阻增加时，电动机转速会降低；当电阻减小时，电动机转速会增加。

这种调速方法的特点是操作简单，但调速范围有限，调速精度较低。

总结起来，异步电动机的调速方法有定子电压调制法、转子电流调制法、频率变换调速法和电阻调速法。

这些调速方法各有特点，适用于不同的工作条件和需求。

定子电压调制法操作简单，调速范围大；转子电流调制法调速响应快，调速精度高；频率变换调速法调速范围广，调速精度高；电阻调速法操作简单，但调速范围有限。

根据实际需求选择合适的调速方法，可以提高异步电动机的工作效率和稳定性。

摘要:三相绕线转子异步电动机的调速，以往用的较多的方法是转子附加电阻，但是采用此法调速是有级的，同时还把转差功率消耗在转子的附加电阻上，因此调速性能和节能都很差。

通常情况下，通过向绕线式异步电动机的转子回路引入附加电势的方式完成串级调速，用改变引入转子附加电动势来改变电动机的转速的方法。

关键词:串级调速转子电流转差率1串级调速的概述所谓串级调速是指中等以上功率的绕线转子异步电动机与其它电机或电子设备串级连接以实现平滑调速。

对于异步电动机来说，其串级调速就是将感应电势E f 引入异步机转子电路，进而对异步机的转速进行调节。

在方向方面，引入电势与转子电势E 2S ，方向相同或相反，其频率则与转子频率相同。

2感应电势E f 与转子电势E 2S 之间的相位关系①E f 与E 2s 同相(相位差θ=0°)。

当E f 未引入时，转子电流I 2为：I 2=E 2s r 22+s 2x 2√E f 引入后，I 2变为：I 2=E 2s +E f r 22+s 2x 2√可见，转子电流增高了，转矩增加，这样M>M f (负荷转矩)，使转速增加，转差率下降，(E 2s +E f )的数值也下降，I 2及M 下降，电动机的加速度下降，但是速度一直处于加速状态，一直达到新的稳定转速，M 又与M f 相等，调速过程结束。

②E f 与E 2s 反相(相位差θ=180°)。

此时由于E f 的引入，I 2变为：I 2=E 2s -E f r 22+s 2x 2√故I 2及M 将下降，M<M f ，使转速下降，用上述同样的分析方法，电动机将减速到新的稳定转速。

因此，如能用某一装置使E f 的数值平滑改变，则异步电动机的转速也能平滑变化。

为了提高异步电动机的功率因数，设法使E f 超前于E 2s 某一角度θ，此时既能使异步电动机调速，又能提高功率因数。

可控硅串级调速具有调速范围宽、效率高(转差功率可反馈电网)并可用于大功率电机等优点，所以是一种很有发展前途的绕线式异步电动机的调速方法。