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2022-12-26 20:451. 同步调速电机
交流电动机的调速方法可分为：改变同步转速调速和不改变同步转速调速两大类。改变同步转速调速主要有变频调速和改变磁极对数调速两种。不改变同步转速调速又称为改变转差率调速，主要是：改变电源电压调速和采用转差离合器调速等。对于绕线式异步电动机，可以采用转子回路串联电阻的调速（较耗能）和串极调速等。
直流电动机的调速可反为：电枢绕组降压调速、电枢回路串联电阻调速和弱磁调速（减少励磁电流的调速）等三种。
同步电动机的调速则主要采用变频调速。
以上都是从电气方面进行的调速，当然也可以采用机械方面的原理进行速度调节的。
2. 同步电机变频调速
（1）变极对数调速方法
这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼式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。其特点为：
①具有较强的机械特性，稳定性良好。
②无转差损耗，效率高。
③接线简单、控制方便、价格低。
④有级调速，级差较大，不能获得平滑调速。
⑤可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。
（2）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。其特点为：
①效率高，调速过程中没有附加损耗。
②应用范围广，可用于笼式异步电动机。
③调速范围大，机械特性强，精度高。
④技术复杂，造价高，维护检修困难。
（3）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。本方法适合于在风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。其特点为：
①可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高。
②装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速70%～90%的生产机械上。
③调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产。
④晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。
3. 同步调速电机原理
同步电动机工作时，定子的三相绕组中通入三相对称电流，转子的励磁绕组通入直流电流。在定子三相对称绕组中通入三相交变电流时，将在气隙中产生旋转磁场。在转子励磁绕组中通入直流电流时，将产生极性恒定的静止磁场。若转子磁场的磁极对数与定子磁场的磁极对数相等，转子磁场因受定子磁场磁拉力作用而随定子旋转磁场同步旋转，即转子以等同于旋转磁场的速度、方向旋转，这就是同步电动机的基本工作原理。
同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。
1.作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式。
2.作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。
3.同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。
4. 同步电机 调速
异步电动机：不论是笼型和绕线，他们在调速控制方面方法基本相同 只是绕线的负载高于笼型： n=(1-s)n1=(1-s)60f1∕p 变频调速：改变异步电动机的定子电源频率f1来改变同步转速n1进行调整 变极调速：改变异步电机的极对数P来改变电机同步转速n1调速 变转差率：调速过程中保持同步转速n1不变，改变转差率s来调速，包括调低电源电压，绕线转子异步电机转子回路串电阻也可以，或者串附加电动势也可以。
现在基本上都是用变频来进行调速，外加PLC控制，自由控制其负载大小，延长变频器和电机的寿命，我原来在设计中都是用变频器来改变电机的转速，设置一下就可以的了，唯一的就是价格稍微贵点，现在变频器国产的和外国的都是有很多的，我原来是用三菱的，西门子的变频器价格很高，没有那个必要去，如果想要彻底知道怎么回事情，我建议还是找下电机拖动基础这方面的书籍看下，透彻的看下就明白了
5. 同步电机调速器
加速方法如下：
一、变极对数调速方法 ：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。
二、变频调速方法 ：使用变频器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。
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。
四、绕线式电动机转子串电阻调速方法： 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，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。
6. 同步调速电机原理图
电机原理
用单相电容式电机说明：单相电机有两个绕组，即起动绕组和运行绕组。两个绕组在空间上相差90度。在起动绕组上串联了一个容量较大的电容器，当运行绕组和起动绕组通过单相交流电时，由于电容器作用使起动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角，先到达最大值。在时间和空间上形成两个相同的脉冲磁场，使定子与转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场，在旋转磁场的作用下，电机转子中产生感应电流，电流与旋转磁场互相作用产生电磁场转矩，使电机旋转起来。
调速原理
额定转速n=60f/p（1-s）=同步转速N1（1-S） f电源频率 p电机极对数 s转差率
1.利用变频器改变电源频率调速，调速范围大，稳定性平滑性较好，机械特性较硬。就是加上额定负载转速下降得少。属于无级调速。适用于大部分三相鼠笼异步电动机。
2.改变磁极对数调速，属于有级调速，调速平滑度差，一般用于金属切削机床。3.改变转差率调速。
（1）转子回路串电阻：用于交流绕线式异步电动机。调速范围小，电阻要消耗功率，电机效率低。一般用于起重机。
（2）改变电源电压调速，调速范围小，转矩随电压降大幅度下降，三相电机一般不用。用于单相电机调速，如风扇。
（3）串级调速，实质就是就是转子引入附加电动势，改变它大小来调速。也只用于绕线电动机，但效率得到提高。
交流电机调速方法
一、变极对数调速方法 ：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。
二、变频调速方法 ：使用变频器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。
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。
四、绕线式电动机转子串电阻调速方法： 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，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。
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。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。
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，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。通过不同的液力（润滑油和涡轮）达到调速。
（4）电磁调速。只用于滑差电机。通过改变励磁线圈的电流无极平滑调速，机构简单，但控制功率较小。不宜长期低速运行。
7. 异步调速电机
单相22OV罩极式电动机通常在早期电风扇配置过，对罩极式电动机的调速在定子內部因为槽数比较少难以设计，一般在电机外部配用一只调速电抗器，在线圈上设计3一5抽头，配置一只调速转换开关，就可以设计成调速三档或五档不同速度的转速了。
8. 同步调速电机接线图
变频器如果控制信号是电压信号,将三组信号线与控制器的主控输出并接在一起 就可以了,如是电流信号,就与控制器的主控输出串接在一起.变频器如果控制信号是电压 信号,将三组信号线与控制器的主控输出并接在一起就可以了,如是电流信号,就与控制器 的主控输出串接在一起.
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