三相异步电动机三种调速方式原理图解

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杜芊茜|责任编辑|2024-03-02 16:59:37

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三相异步电动机的调速方式

原文标题：三相异步电动机的调速方式

调速就是在同一负载下能得到不同的转速，以满足生产过程的要求。

例如，各种切削机床的主轴运动随着工件与刀具的材料、工件直径、加工工艺的要求及走刀量的大小等的不同，要求有不同的转速，以获得最高的生产率和保证加工质量。如果采用电气调速，就可以大大简化机械变速机构。

由下式

　　　(1)

可知，改变电动机的转速有三种可能，即改变电源频率、极对数p及转差率s。前两者是笼型电动机的调速方法，后者是绕线型电动机的调速方法。

（一）变频调速

图1 变频调速装置

近年来变频调速技术发展很快，目前主要采用如图1所示的变频调速装置，它主要由整流器和逆变器两大部分组成。整流器先将频率f为50Hz的三相交流电变换为直流电，再由逆变器变换为频率可调、电压有效值也可调的三相交流电，供给三相笼型电动机。由此可得到电动机的无级调速，并具有硬的机械特性。

通常有下列两种变频调速方式：

(1) 在，即低于额定转速调速时，应保持的比值近于不变，也就是两者要成比例地同时调节。由和两式可知，这时磁通Ф和转矩T也都近似不变。这就是恒转矩调速。

如果把转速调低时保持不变，在减小时磁通Ф则将增加。这就会使磁路饱和(电动机磁通一般设计在接近铁心磁饱和点)，从而增加励磁电流和铁损，导致电动机过热，这是不允许的。

(2)在，即高于额定转速调速时，应保持。在增大时，磁通Ф和转矩T都将减小。转速n增大，转矩T减小，将使功率近于不变。这是恒功率调速。

如果把转速调高时的比值不变，在增加的同时也要增加。超过额定电压也是不允许的。

频率调节范围一般为0.5 ~320Hz。

目前在国内由于逆变器中的开关元件(可关断晶闸管、大功率晶体管和功率场效应管等)的制造水平不断提高，笼型电动机的变频调速技术的应用也就日益广泛。

（二）变极调速

由式可知，如果极对数p减小一半，则旋转磁场的转速便提高一倍，转子转速n差不多也提高一倍。因此改变p可以得到不同的转速。如何改变极对数呢？这同定子绕组的接法有关。

图2所示的是定子绕组的两种接法。把U相绕组分成两半：线圈和。图2(a)中是两个线圈串联，得出。图4.20(b)中是两个线圈反并联(头尾相联)，得出。在换极时，一个线圈中的电流方向不变，而另一个线圈中的电流必须改变方向。

双速电动机在机床上用得较多，这种电动机的调速是有级的。

(a)两线圈串联 (b)两线圈反并联

图2 改变极对数p的调级方法

（三）变转差率调速

只要在绕线型电动机的转子电路中接入一个调速电阻(和起动电阻一样接入，见图)，改变电阻的大小，就可得到平滑调速。譬如增大调速电阻时，转差率s上升，而转速n下降(不会改变)。这种调速方法的优点是设备简单、投资少，但能量损耗较大。

这种调速方法广泛应用于起重设备中。

三相异步电动机的调速方法有那三种？（酷爱电子网网友提供）

三相异步电动机的调速方法有三种：

总结起来就是：1、变频调速 2、变极调速 3、转子回路串电阻调速

根据异步电动机的转速公式n=n1(1-s)=60f1(1-s)/p,有以下三种调速方法：

① 改变供给异步电动机电源的频率f调速，这种调速方法需要有频率可调的交流电源。

它是采用可控硅调速系统，先将交流电变换为电压可调的直流电，然后再变换为频率可调的交流电。这就是现在较为流行的变频调速。缺点是：投资大、维修难。

② 改变异步电动机的转差率s调速，可在转了上串联电阻，或改变定子绕组上的电压来改变转差率 s。这种调速方法仅限于绕线式转子异步电机。缺点是：功率损耗大，效率低。

③ 改变定了绕组磁极对数p调速，即变极调速。

这种调速方法由于磁极对数只能成对的改变，因而是有级调速。一般只能做到2速、2速、4速等。

三相异步电动机的七种调速方法（酷爱电子网推荐）

关于三相异步电动机的知识，为大家介绍它的七种调速方法。

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。

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。本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。

三、串级调速方法

串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。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。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。本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。

四、绕线式电动机转子串电阻调速方法

绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。

五、定子调压调速方法

改变电动机的定子电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围，调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机，如专供调压调速用的力矩电动机，或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。

为了扩大稳定运行范围，当调速在2：1以上的场合应采用反馈控制以达到自动调节转速目的。调压调速的主要装置是一个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、自耦变压器以及晶闸管调压等几种。晶闸管调压方式为最佳。

调压调速一般适用于100KW以下的生产机械。

六、电磁调速电动机调速方法

电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转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。

电磁转差离合器由电枢、磁极和励磁绕组三部分组成。电枢和后者没有机械联系，都能自由转动。电枢与电动机转子同轴联接称主动部分，由电动机带动;磁极用联轴节与负载轴对接称从动部分。

当电枢与磁极均为静止时，如励磁绕组通以直流，则沿气隙圆周表面将形成若干对N、S极性交替的磁极，其磁通经过电枢。当电枢随拖动电动机旋转时，由于电枢与磁极间相对运动，因而使电枢感应产生涡流，此涡流与磁通相互作用产生转矩，带动有磁极的转子按同一方向旋转，但其转速恒低于电枢的转速N1，这是一种转差调速方式，变动转差离合器的直流励磁电流，便可改变离合器的输出转矩和转速。

本方法适用于中、小功率，要求平滑动、短时低速运行的生产机械。制线路简单、运行可靠、维修方便;2、调速平滑、无级调速;3、对电网无谐影响;4、速度失大、效率低。

七、液力耦合器调速方法

液力耦合器是一种液力传动装置，一般由泵轮和涡轮组成，它们统称工作轮，放在密封壳体中。壳中充入一定量的工作液体，当泵轮在原动机带动下旋转时，处于其中的液体受叶片推动而旋转，在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时，就在同一转向上给涡轮叶片以推力，使其带动生产机械运转。液力耦合器的动力转输能力与壳内相对充液量的大小是一致的。在工作过程中，改变充液率就可以改变耦合器的涡轮转速，作到无级调速。本方法适用于风机、水泵的调速。

以上就是三相异步电动机的七种调速方法，大家可以根据自己的情况选择其中一种方法，都各有各的优点。