三相异步电动机的七种调速方法 莫宏刚（三相异步电动机的七种调速方法是什么）

今天为大家介绍一下三相异步电动机的七种调速方式及其特点，并指出其适用场合和条件。

三相异步电动机的转速公式为：n=60f/p(1-s)

由上式可知，改变电源频率f、电机极对数p和转差率s即可达到改变转速的目的。

分类：

1、从调速的本质来看，不同的调速方式无非就是改变同一台电机的同步转速或者不改变同步旋转。

不改变同步转速的调速方法为：

1）绕线电机转子串电阻调速

2）斩波调速

3）串级调速及电磁滑动离合器的使用

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采用。

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

3、从调速时的能耗来看，有高效调速方式和低效调速方式两种：高效调速是指转差率保持恒定，因此没有转差损失，如多速电机、变频调速以及可恢复转差损失的调速方式（如串级调速等）。有滑差损失的调速方法是一种低效的调速方法。例如转子串电阻调速方式，能量在转子回路中损失；电磁离合器调速方式，能量在离合器线圈中损失；液力偶合器的调速方式，能量损失在液力偶合器的油液中。一般来说，滑差损失随着调速范围的扩大而增大。如果调速范围不大，能量损失很小。

1、变极对数调速方式

这种调速方法是利用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机的定子极对数来达到调速的目的。这种方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、电梯、起重设备、风机、水泵等。

特点： 1、机械性能坚硬，稳定性好； 2、无滑差损失，效率高； 3、接线简单、控制方便、价格低廉； 4、有级调速，步差大，无法获得平滑调速； 5、可与调压调速、电磁滑差离合器配合使用，获得平稳、效率更高的调速特性。

2、变频调速方式

变频调速是改变电机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统的主要设备是提供变频电源的变频器。逆变器可分为AC-DC-AC逆变器和AC-AC逆变器两大类。目前国内多采用AC-DC-AC逆变器。该方法适用于要求精度高、调速性能好的场合。

其特点： 1、效率高，调速过程无附加损耗； 2、适用范围广，可用于笼型异步电机； 3、调速范围大、特性硬、精度高； 4、技术复杂，成本高。维护、检查困难。

3、串级调速方式

串级调速是指在绕线式电动机的转子电路中插入可调的附加电位，改变电动机的转差率，从而达到调速的目的。大部分转差功率被串联的附加电势吸收，然后用于产生附加装置，将吸收的转差功率返回电网或转换能量以供使用。根据转差功率吸收和利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速和晶闸管串级调速。多采用晶闸管串级调速。该方法适用于风机、水泵、轧钢机、矿井提升机、挤压机等。

其特点是： 1、调速过程中的转差损耗可反馈到电网或生产机械，效率高； 2、装置容量与调速范围成正比，节省投资，适用于额定转速以内的调速范围。生产机械70%-90%； 3、当调速装置出现故障时，可切换至全速运行，避免停产； 4、晶闸管串级调速功率因数低，谐波影响大。

4、绕线电机转子串电阻调速方法

在绕线式异步电动机的转子上串联一个附加电阻，可以增加电动机的转差率，使电动机以较低的速度运行。串联电阻越大，电机转速越低。该方法设备简单，控制方便，但转差功率以热量的形式消耗在电阻器中。具有无级调速和软机械性能。

5、定子电压调速方法

当改变电机定子电压时，可以获得一组不同的机械特性曲线，从而获得不同的转速。由于电机的转矩与电压的平方成正比，因此最大转矩下降很多，而且其调速范围较小，难以应用一般笼型电机。

为了扩大调速范围，应采用转子电阻较大的笼型电机进行调压、调速，如专为调压、调速设计的力矩电机，或者外接频敏电阻与绕线电机串联。为了扩大稳定运行范围，当调速在2：1以上时，应采用反馈控制来自动调节速度。调压、调速的主要装置是能提供电压变化的电源。目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器、晶闸管调压等。晶闸管调压方法是最好的。电压、调速一般适用于100KW以下的生产机械。

调压调速的特点： 1、调压调速电路简单，易于实现自动控制； 2、调压过程中，转差功率以热量的形式消耗在转子电阻中，效率较低。

6、电磁调速电机的调速方法

电磁调速电机由笼型电机、电磁滑差离合器和直流励磁电源（控制器）三部分组成。直流励磁电源功率较小，通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成。改变晶闸管的导通角可以改变励磁电流的大小。电磁滑动离合器由电枢、磁极和励磁绕组三部分组成。衔铁与后者没有机械连接，可以自由旋转。电枢与电机转子同轴连接的称为主动部分，由电机驱动；磁极与负载轴之间的联轴器称为从动部分。

当电枢和磁极都静止时，如果向励磁绕组提供直流电，则沿气隙圆周表面将形成几对N、S极性交替的磁极，它们的磁通穿过电枢。当电枢随拖动电机旋转时，由于电枢与磁极之间的相对运动，电枢感应出涡流。这种涡流与磁通相互作用产生扭矩，驱动具有磁极的转子沿相同方向旋转，但其速度始终低于电枢速度N1。这是一种滑差调速方法。改变滑动离合器的直流励磁电流，可以改变离合器的输出扭矩和转速。这种方法适用于要求滑动平稳和短时低速运行的中、小功率生产机械。

电磁调速电机的调速特点： 1、装置结构和控制电路简单，运行可靠，维护方便； 2、调速平稳，无级调速； 3、对电网无谐波影响； 4、速度损失大，效率低。低的。

7、液力偶合器调速方法

液力偶合器是一种液压传动装置，一般由泵轮和涡轮组成，统称为工作轮，置于密封壳体内。壳体内充有一定量的工作液体。当泵轮在原动机的带动下旋转时，其内的液体在叶片的带动下旋转。当它在离心力的作用下沿泵轮外环进入涡轮时，同方向输送。涡轮叶片利用推力来驱动生产机械。液力偶合器的动力传递能力与壳体内的相对流体填充体积一致。工作过程中，改变液体充注量即可改变耦合器涡轮转速，实现无级调速。该方法适用于风机、水泵的调速。

其特点是：1、功率适应范围大，可满足从几十千瓦到几千千瓦不同功率的需要； 2、结构简单、工作可靠、使用维护方便、成本低； 3、体积小，可容大； 4、控制调节方便，易于实现自动控制。