三相异步电机的调速授课课件.pptxVIP

三相异步电机的调速洪文浩教授研究员级高级工程师高级技师 （3）（1）（2）.改变定子绕组的磁极对数p，称为变极调速。改变供电电源的频率f1，称为变频调速。改变电动机的转差率s，包括改变电压调速、绕线式电动机转子串电阻调速和串级调速。 在电源频率不变的条件下，改变电动机的极对数，电动机的同步转速就会发生变化，从而改变电动机的转速。若极对数减少一半，则同步转速就提高一倍，电动机转速也几乎升高一倍。 通常用改变定子绕组的接法来改变极对数，这种电动机称为多速电动机。多速电动机转子均采用笼型转子，其转子感应的极对数能自动与定子相适应。这种电动机在制造时，从定子绕组中抽出一些线头，以便于使用时调换。变极调速1. 先将其两个半相绕组a1x1与a2x2采用顺向串联，如图5-44所示，产生两对磁极。若将U相绕组中的一半相绕组a2x2反向，如图5-45所示，则产生一对磁极。图5-44 三相四极电动机定子U相绕组 图5-45 三相两极电动机U相绕组 目前，在我国多极电动机定子绕组的联结方式最多有三种，常用的有两种：一种是从星形改成双星形，写作Y-YY，如图5-46所示；图5-46 异步电动机Y-YY变极调速接线 另一种是从三角形改成双星形，写作△-YY，如图5-47所示。这两种接法可使电动机极数减少一半。在改接绕组时，为了使电动机转向不变，应把绕组的相序改一下。图5-47 异步电动机△-YY变极调速接线 1）变频调速的条件变频调速2. 三相异步电动机的每相电压为 若电源电压U1不变，当降低电源频率f1调速时，磁通Φm将增加，使铁心饱和，从而导致励磁电流和铁损耗的大量增加，电动机温升过高，这是不允许的。因此，在变频调速的同时，为保持磁通Φ m 不变，就必须降低电源电压，使U′1U1=f′1f1为定值。 降低电源频率时，必须同时降低电源电压。降低电源电压有以下两种控制方法： (1）保持E1/f1为常数。降低电源频率f1时，保持E1/f1为常数，则Φm为常数，是恒磁通控制方式，也称恒转矩调速方式。降低电源频率f1调速的人为机械特性如图5-48所示。2）从基频向下调的变频调速图5-48 降低电源频率f1调速的人为机械特性 降低电源频率f1调速的人为机械特性特点如下：同步速度n1与频率f1成正比；最大转矩不变；转速降落(n为常数，特性斜率不变，与固有机械特性平行)。这种变频调速方法与他励直流电动机降低电源电压调速相似，机械特性较硬，在一定转差率的要求下，调速范围宽，且稳定性好。由于频率可以连续调节，因而变频调速为无级调速，平滑性好；另外，转差功率Ps较小，效率较高。 (2）保持U1/f1为常数。降低电源频率f1，保持U1/f1为常数，则Φm近似为常数，在这种情况下，当降低频率f1时，Δn不变。但最大转矩T m 会改变，调速机械特性小，特别在低频、低速时的机械特性会变坏，如图5-49所示。其中，虚线是恒磁通调速时为常数的机械特性，以示比较。保持U1/f1为常数，则低频率调速近似为恒转矩调速方式。图5-49 保持U1f1为常数时的变频 升高电源电压(U＞UN)是不允许的。因此，升高频率向上调速时，只能保持电压为UN不变，频率越高，磁通Φm越低。这是一种降低磁通升速的方法，类似他励调速机械特性。其机械特性如图5-50所示。保持UN不变升速，近似为恒功率调速方式。随着 f1、T2、n的升高，p2近似为常数。3）从基频向上调的变频调速图5-50 保持不变升频调速机械特性 4）变频电源 异步电动机变频调速的电源是一种能调压的变频装置。如何能取得经济、可靠的变频电源是实现异步电动机变频调速的关键，也是目前电力拖动系统的一个重要发展方向。目前，多采用由晶闸管或自关断功率晶体管器件组成的变频器。 变频器若按相分类，可以分为单相和三相；若按性能分类，可以分为交-直-交变频器和交-交变频器。 变频器的作用是将直流电源(可由交流经整流获得)变成频率可调的交流电(称交-直-交变频器)或是将交流电源直接转换成频率可调的交流电(交-交变频器)，以供给交流负载使用。交-交变频器将工频交流电直接变换成所需频率的交流电能，不经中间环节，也称为直接变频器。关于变频电源的具体情况，可参考有关变频技术的书籍。 5）变频技术的应用 变频调速由于其调速性能优越，具有能平滑调速、调速范围广、效率高等优点，且不受直流电动机换向带来的转速与容量的限制，因此，已经在很多领域获得广泛应用，如轧钢机、工业水泵、鼓风机、起重机、纺织机、球磨