三相异步电动机的调速

基于《电机与拖动基础及MATLAB仿真》整理的三相异步电动机的调速思维导图

三相异步 电动机的调速

• 变级调速
  • 适用条件
    • 笼型异步电动机
    • 子主题
  • 适用原因
    • 笼型转子的极对数能自动跟随定子极对数变化
  • 原理
    • 改变其中一个半相绕组的电流方向，电机产生的磁极对数即可改变。
  • 方法
    • Y-YY变换
      • 类型
        • 恒转矩负载（功率因数和效率不变）
      • Pyy=2Py, Tyy=Ty
    • Δ-YY变换
      • 类型
        • 恒功率负载*（功率因数和效率不变）
        • Pyy=2/√3Py, Tyy=1/√3T▲
  • 优点
    • 设备简单，有较硬的机械特性，运行可靠， 效率高，可适用于恒转矩调速， 也可适用于近似恒功率调速
  • 缺点
    • 只能有级调速
• 滑差电机调速
• 降低定子电压的调速
  • 适用条件及原因
    • 恒转矩负载
      • 问题
        • 调速范围很小
    • 风机类负载
      • 问题
        • 低速时功率因数低电流大
    • 适用于
      • 高转差率笼型电动机和绕线转子异步电动机
      • 原因
        • 降低定子电压，调速的范围较大
  • 方法
    • 改变晶闸管触发延迟角α的大小，可改变电动机定子电压的大小，从而达到调速
  • 应用
    • 现代调压调速系统
      • 方法
        • 转速反馈闭环控制
• 绕线转子 串电阻的调速
  • 优点
    • 设备简单，初投资少，适用于对调速要求不高的生产机械
  • 缺点
    • 低速时转子铜损大，效率低，电动机发热严重，机械特性软，稳定性差
  • 分类
    • 有极调速
• 绕线转子 异步电动机的 串级调速
  • 原理
    • E2为转子开路时的感应电动势，为常数， 当改变附加电动势Ead的大小时， 即可改变转差率s的大小，达调速目的
  • 实现方法
    • 转子电动势sE2整流成直流，经滤波电抗器后加到 晶闸管逆变器上，由逆变器将直流逆变成交流 ，通过变压器接至电网
  • 特点
    • 机械特性硬，调速平滑性好， 可实现无级调速，效率高， 但设备复杂，成本高
  • 适用条件
    • 高电压、大容量如拖动风机类设备的场合
  • 分类
    • 超同步串级调速
      • 串入的附加电动势与转子电动势相位相同
    • 次同步串级调速
      • 串入的附加电动势与转子电动势相位相反
• 变频调速
  • 基频以下的调速
    • U1≈E1=4.44f1N1kw1Fm
      • 协调控制的方式
        • 近似恒转矩调速方法
          • 近似恒磁通控制方法，即保持U1/f1=常数
        • 恒转矩调速方法
          • 恒磁通控制方法保持E1/f1=常数
      • 要求
        • 定子电压必须与频率协调控制
  • 基频以上的调速
    • 近似恒功率调速
      • 频率升高时，气隙磁通Fm随之减小，相当弱磁运行，电动机的电磁转矩T近似与频率f的变化成反比。
  • 恒电流变频调速控制
    • 原理
      • 变频调速过程中保持定子电流I1不变
    • 优点
      • 保证变频器和调速系统的安全
  • 特点：
    • 频率连续可调，能实现无级调速，调速范围大， 机械特性硬，转速稳定性好，效率高等。
    • 子主题