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談異步電機調速方法及優勢對比

來源:www.photonicschina.com         發布時間:2023-05-23
  談異步電機調速方法及優勢對比
  異步電動機的調速方法有三種:一種方法是改變定子繞組磁極對數的變極調速;二是改變電機轉差的轉子串聯電阻或改變定子繞組上的電壓;第三種方式是改變給電機供電的頻率,即變頻調速。不同的調整方法,原理和效果都不一樣。
  1變極調速
  變極調速是通過定子繞組引線的不同連接來獲得相應的極數。變極調速只用于鼠籠異步電動機,因為當定子變極時,鼠籠轉子也能相應變極;繞線式轉子電機的轉子繞組極數是固定的,不能進行變極調速。
  變極調速的優點是所需設備簡單;缺點是電機繞組引線多,調速只能分步調節,級數少。變極調速通常不單獨使用,常與機械調速結合使用,相輔相成,擴大調速范圍。
  2改變轉差速度調節
  ●可變電阻速度調節

  變阻調速是通過改變電機轉子電路的外電阻來實現的,所以只適用于繞線轉子電機的調速。電源電壓不變,電機Z大扭矩不變。如果轉子回路的外電阻發生變化,產生Z大轉矩的轉速也會發生變化。這種調速方式簡單方便,但機械特性曲線較軟,外部阻力越大曲線越軟,這樣如果負載稍有變化就會引起很大的速度波動。此外,轉子電路上的串聯電阻消耗功率,使電機效率低下??勺冸娮枵{速主要用于起重運輸機械的調速。

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  可變電阻調速的原理與轉子串電阻起動相同,但需要注意的是,用于起動的轉子外串電阻功率往往較小,不能用于調速;但用于調速的外接串聯電阻功率較高,可用于起動。
  ●可變電壓速度調節
  變壓調速是改變電機定子繞組上的電壓。因為轉矩與電壓的平方成正比,所以對于不同的定子電壓可以得到一組不同的機械特性曲線。對于恒轉矩負載,可以得到不同的穩定轉速,說明恒轉矩負載的調速變化不大,實用價值不大。然而,風力渦輪機的負載扭矩與速度的平方成正比。隨著轉速的增加,負載轉矩急劇增加,效果明顯。
  為了擴大恒轉矩負載下的變速調節范圍,應采用高轉子電阻的籠型電機。這種調速方式效果明顯,但機械特性曲線很軟。因此,速度負反饋控制系統常被用來解決速度穩定性問題。
  3變頻調速
  變頻調速是改變電機供電的頻率,應用Z廣泛的是恒磁通調速,或稱恒轉矩調速,在額定轉速以下調節轉速。異步電動機的變頻調速有三種方式:
  ●恒定流量控制。
  ●恒流控制。機械特性曲線與恒流量控制類似,只是過載能力小,用于負載能力小,變化不大的場合。
  ●恒功率控制。如果電機轉速高于額定轉速,電源電壓無法提高,電變頻調速具有重量輕、體積小、慣性小、效率高的優點,價格也在逐漸降低。隨著計算機技術的發展,利用矢量控制技術,可以使異步電機調速的機械特性曲線像DC電機調速一樣硬,這是目前交流調速的發展方向。
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