三相异步电动机的调速

三相异步电动机的调速
由异步电动机的转速公式
可见，三相异步电动机的调速方法，可有改变极对数p（变极调速）、改变频率f1（变频调速）和改变s（改变转差率调速）三种。
一、变极调速
方法：改变定子绕组接法—将每相定子绕组分成两个“半相绕组”，改变它们之间的接法，使且中一个“半相绕组”中的电流反向。极对数就成倍改变。如图6—16所示，a）图为4极，b）和c）图变为2极。三相绕组同时改接。但要注意，极数成倍变化时，必须

同时改变出线端的相序（如将V、W对调）。例如极对数由p变为2p时，V相绕组与U相的相位差变为2400，W相与U相差 ，即可调节转速。
原理：可由转子串电阻时的机械特性理解。调速的物理过程如下： T回升至TZ时。电动机恢复稳定运行。属改变转差率s调速。
优缺点：设备简单，初投资低，操着方便，有级调速，调速范围受允许静差率限制，只能达到2～3。损耗大，效率低。
适用场合：一般用于功率不大的恒转矩负载，如起重机械，也可用于通风机负载。
四、滑差电机（电磁调速异步电动机）
滑差电机由三部分组成：普通笼型异步电动机、滑差离合器和励磁调节装置。
电磁滑差离合器又称为转差离合器，示意图如图6－19所示，一般由主动与从动两个基本部分组成。图中1为主动部分，由笼型异步电动机带动，以恒速旋转，为一铁磁性材料制成的圆筒，称为电枢；2为从动部分，称为磁极，套有励磁绕组3，绕组通过集电环通以直流励磁电流。
           
工作原理：励磁绕组通以直流电流，建立磁场，异步电动机带动电枢旋转时，电枢切割磁场，感应电势，其大小

在此感应电动势作用下，电枢内出现涡流，方向路径如图6－20所示，其大小
式中      ZP——个极下的等效阻抗。
电枢受到的电磁力
F=BLI
产生的转矩

此转矩带动从动部分和输出机械沿电枢的转向旋转。由上式可见，当T一定时，欲调节从动部分的转速（输出转速），最有效的方法是改变B，亦即调节励磁电流的大小。
滑差离合器输出转速的近似公式为

式中    n1——离合器主动部分的转速；
        n2——离合器从动部分的转速；
        T——离合器转矩；
        K——与离合器有关的系数；
        IB——励磁电流。
        滑差离合器的机械特性n＝f（T） 如图6－21所示。
五、串级调速
转子电路串电阻调速，能量消耗大，不经济。转子电路的损耗为sPem称为转差功率。为使调速时这转差功率大部分能回收利用，可采用串级调速方法。所谓串级调速，就是在绕线型异步电动机转子电路中串入一个与E2频率相同而相位相同或相反的附加电动势Ef，通过改变Ef的大小来实现调速，其原理如下：
当Ef＝0时。转子电流为

与相位相反时，转子电流为

使转子电流I2下降，电磁转矩 T回升至TZ稳定运行。称为低同步串级调速。
Ef与sE2相位相同时，同样分析方法可知转速可以上调，称为超同步串级调速，由于实现起来比较困难，一般只采用低同步串级调速。
由于电力电子技术的发展，近代大都采用晶闸管串级调速系统，其原理线路图如图6－22所示。机械特性如图6－23所示。
串级调速的效率高，平滑性好，设备比变频调速简单，特别时调速范围较小时更为经济，缺点是功率因数较低。

三相异步电机大调速方式有七种

现在变频调速系统应用很广