文档介绍：第六节三相异步电动机的机械特性第六节三相异步电动机的机械特性第 28 讲三相异步电动机的调速之一 1、变极对数调速 2、变转差率调速在宽调速和快速可逆拖动系统中,多采用直流电动机拖动,主要是因为直流电动机具有良好的调速性能。但是直流电动机存在价格高、维护困难、需要专门的直流电源等缺点。三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速——概述概述而交流电动机具有价格低、运行可靠、维护方便等一系列优点。又由于电力电子技术和计算机技术的日益成熟, 交流电动机越来越多的应用在上述领域,逐渐取代了直流调速。交流电动机调速分为异步电动机调速和同步电动机调速, 根据二者的结构特点,异步电动机一般应用于调速,而同步电动机一般应用于伺服。三相异步电动机的调速三相异步电动机的调速——概述概述异步电动机的转速公式: 由此可知,异步电动机主要有下列三种基本调速方法: (1)改变定子极对数 p调速; (2)改变转差率 s调速; (3)改变电源频率 f 1调速。其中, 改变转差率 s调速包括绕线转子电动机的转子串电阻调速和定子调压调速。另外,还有一种调速方法叫做双馈调速(如串级调速),属于改变理想空载转速的方法。 1 160 1 1 ( ) ( ) f n n s s p ? ???一、变极对数调速一、变极对数调速在电源频率 f1不变的条件下,改变电动机的极对数 p, 电动机的同步转速 n1 就会变化,从而实现转速的调节。变极对数调速的方法有: (1)定子铁心槽内嵌放不同极数的三相绕组; (2)改变定子绕组的接法来改变极数(多速电机)。注意: 由电机学原理可知,只有定子和转子具有相同的极数时,电动机才具有恒定的电磁转矩。由于鼠笼式异步电动机的转子极数能自动地跟随定子极数的变化,所以变极对数调速只能用于鼠笼式电动机。一、变极对数调速一、变极对数调速以4极变 2极为例说明定子绕组的变极原理。如图所示, 为4极电机 U相绕组的两个线圈,每个线圈代表 U相绕组的一半,称为半相绕组。 1、变极原理两个半相绕组顺向串联(头尾相接)时,根据线圈中电流方向,定子绕组产生 4极磁场, 即 2p=4 ,方向如图所示。一、变极对数调速一、变极对数调速如果将两个半相绕组的连接方式改变,使其中的一个半相绕组 U 2、U 2’中电流反向,此时定子绕组便产生 2极磁场。由此可见, 使定子每相的一半绕组中电流改变方向,就可以改变磁极对数。一、变极对数调速一、变极对数调速 2、三种常用的变极对数接线方法如图所示,图(a) 表示由单星形联结改接成并联的双星形联结;图(b) 表示由单星形联结改接成反向串联的单星形联结;图(c) 表示由三角形联结改接成双星形联结。由图可见,三种方法都是使每相的一半绕组内的电流改变了方向, 因而定子磁场的极对数减少了一半。一、变极对数调速一、变极对数调速注意: 当改变定子绕组接线时,必须同时改变定子绕组的相序(对调任意两相绕组出线端),以保证调速前后电动机的转向不变。原因如下:例如,当 p=1 时, U、V、W三相绕组在空间分布的电角度依次为 0 0、 120 0、 240 0;而当变为 p=2 时,三相绕组分别变为 0 0、 240 0、 480 0(即 120 0 ) ,可见,变极前后相序发生了变化。一、变极对数调速一、变极对数调速变极调速电动机,有倍极比(如 2/4 极、 4/8 极等)双速电动机、非倍极比(如 4/6 极、 6/8 极等)双速电动机, 还有单绕组三速电动机,这种电动机的绕组结构复杂一些。变极对数调速时,转速几乎是成倍变化,所以调速的平滑性差。但它在每个转速等级运转时,和通常的异步电动机一样,具有较硬的机械特性,稳定性较好。变极对数调速既可以用于恒转矩负载,又可用于恒功率负载,所以对于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、通风机、升降机等都可以采用该调速方法。二、变转差率调速二、变转差率调速异步电动机的变转差率调速包括: (1)绕线转子异步电动机的转子串接电阻调速; (2)串级调速; (3)异步电动机的定子调压调速。 1、绕线转子异步电动机的转子串接电阻调速转子回路串对称电阻时的机械特性如图所示。转子串电阻时, n 1、T m不变, s m增大,特性斜率增大。当 T L一定时,工作点的转差率随转子串联电阻的增大而增大,转速减小。