交流异步电动机的调速特性(交流异步电动机的调

鑫锐电气 2023-01-01 08:18 编辑:admin 297阅读

1. 交流异步电动机的调速特性有哪些

普通三相异步电动机是可以调速的。如果是鼠笼电动机只有用变频器进行调速,如果是绕线电动机调速方法比较多:

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。适用于大部分鼠笼异步电动机和绕线异步电动机。

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。

2. 交流异步电动机的调速方法有哪些?各有什么特点?

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。

3. 异步电动机常用调速方法的特点及其适用范围

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。

特点如下:1、具有较硬的机械特性,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。

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。

其特点:1、效率高,调速过程中没有附加损耗;2、应用范围广,可用于笼型异步电动机;3、 调速范围大,特性硬,精度高;4、 技术复杂,造价高,维护检修困难。

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。

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。

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。

调压调速的特点:1、调压调速线路简单,易实现自动控制;2、调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中,效率较低。

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。

电磁调速电动机的调速特点:1、装置结构及控制线路简单、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。

其特点为:1、功率适应范围大,可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要;2、结构简单,工作可靠,使用及维修方便,且造价低;3、尺寸小,能容大;4、控制调节方便,容易实现自动控制。

4. 交流异步电机有几种调速方法

I.主回路:电抗器的作用是防止变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备,需要根据变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器;滤波器是安装在变频器的输出端,减少变频器输出的高次谐波,当变频器到电机的距离较远时,应该安装滤波器。虽然变频器本身有各种保护功能,但缺相保护却并不完美,断路器在主回路中起到过载,缺相等保护。可以用变频器本身的过载保护代替热继电器。

II. 控制回路:具有工频变频的手动切换,以便在变频出现故障时可以手动切工频运行,因输出端不能加电压,固工频和变频要有互锁。

5. 交流异步电动机的调速特性有哪些特点

答:交流异步电动机的调速方法有以下几种变频调速、定子电压调速、转子串电阻调速。

变频调速的调速范围比较宽,可以实现额定转速,以上范围转速的调速;指电压调速可以实现额定转速以下无极调速;转子串电阻调速使用于额定转速以下调速是一种有极调速的方法,速度值不够精确。

6. 交流异步电动机的调速特性有哪些方面

基本属于这几种

变极调速

由于一般异步电动机正常运行时的转差率S都很小,电机的转速n= n1(1-S)决定于同步转速n1。从n1=60f1/P可见,在电源频率f1不变的情况下,改变定子绕组的极对数P,同步转速n1就发生变化,例如极对数增加一倍,同步转速就下降一半,随之电动机的转速也约下降一半。显然,这种调速方法只能做到一级一级地改变转速,而不是平滑调速。

变极电动机一般都用鼠笼式转子,因为鼠笼转子的极对数能自动地随着定子极对数的改变而改变,使定、转子磁场的极对数总是相等而产生平均电磁转矩。若为绕线式转子,则定子极对数改变时,转子绕组必须相应地改变接法以得到与定子相同的极对数,很不方便。

要使定子具有两种极对数,容易得到的办法是用两套极对数不同的定子绕组,每次用其中一套,即所谓双绕组变极,显然,这是一个很不经济的办法,只在特殊情况下才采用。理想的办法是:只装一套定子绕组而用改变绕组接法来获得两种或多种极对数,即所谓单绕组变极。对于倍极比情况(如2/4极、4/8极等),单绕组变极早已为人们所采用,随着科学技术的发展,非倍极比(如4/6极、6/8极等)以及三速(如4/6/8等)采用单绕组变极也得到广泛应用。

变频调速

当电源的频率f1改变时,同步转速n1=60f1/P与频率成正比变化,于是电动机的转速n也随之改变,所以改变电源频率就可以平滑地调节异步电动机的转速。

变频调速按控制方式不同,可分为U/f控制、转差频率控制、矢量控制和直接转矩控制等。

(1) U/f控制。U/f控制是为了得到理想的转矩-速度特性,基于在改变电源频率进行调速的同时,又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的。通用型变频器基本上都采用这种控制方式。U/f控制变频器结构非常简单,缺点是变频器采用开环控制方式,不能达到较高的控制性能,而且在低频时必须进行转矩补偿,才能改善低频转矩特性。

(2) 转差频率控制。频率控制就可以使电动机具有对应的输出转矩。这种控制方式,在控制系统中需要安装速度转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式,它是在U/f控制的基础上,按照知道异步电动机的实际转速对应的电源频率,并根据希望得到的转矩来调节变频器的输出感器,有时还加有电流反馈,以对频率和电流进行控制,因此是一种闭环控制方式。该方式可以使变频器具有良好的稳定性,并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。

(3)矢量控制。矢量控制是通过矢量坐标电路控制电动机定子电流的大小和相位,以达到对电动机在d、q、O坐标轴系中的励磁电流和转矩电流分别进行控制,进而达到控制电动机转矩的目的。通过控制各矢量的作用顺序、时间以及零矢量的作用时间,又可以形成各种PWM波,达到各种不同的控制目的,例如形成开关次数最少的PWM波以减少开关损耗。目前,在变频器中实际应用的矢量控制方式主要有基于专差频率控制的矢量控制方式和无速度传感器的矢量控制方式两种。

7. 交流异步电动机的调速特性有哪些方法

绕线转子异步电动机的调速方法有变频调速、晶闸管移相调压调速、转子串电阻调速和串级调速等。

变频调速性能最佳,但变频器价格较贵;

晶闸管移相调压调速要接成闭环控制系统,才能扩大调速范围,实现无级调速,这时系统结构较为复杂;

转子串电阻调速, 功率因数高,操作控制简单方便,但是属有级调速, 调速的平滑性差,且效率低;

串级调速效率高, 平滑性好,但功率因数低。

8. 常用的异步电动机调速有哪些

根据三相异步电动机转速的公式:n=60f/p(1-s),我们可以知道三相异步电动机的速度跟频率f、极对数p以及转差率s有关,调节其中任意一个参数,均会使转速发生变化,FA157减速机三相异步电动机调速方法大体可以分为变频调速、变极调速和改变转差率调速。

9. 异步电动机的调速方法及其特点

①调压调速这种办法能够无级调速,但调速范围不大 ②转子电路串电阻调速这种方法简单可靠,但它是有机调速,随着转速降低特性变软,转子电路电阻损耗与转差率成正比,低速时损耗大 ③改变极对数调速这种方法可以获得较大的启动转矩,虽然体积稍大,价格稍高,只能有机调速,但是结构简单,效率高特性高,且调速时所需附加设备少。

④变频调速可以实现连续的改变电动机的转矩,是一种很好的调速方法。

10. 交流异步电动机有哪三种调速方法

电机调速中时,希望尽量保持主磁通Φm 不变:磁通太弱,铁芯利用不充分,同样的转子电流下,电磁转矩小,电机负载能力下降。磁通太强,则铁芯处于过励磁饱和状态,励磁电流过大,电机负载能力没有增加。主磁通也即气隙磁通是由定子、转子合成磁势产生的。三相异步电动机定子每相电动势的有效值为:E1=4.44f1N1Φm N1~定子相绕组有效匝数 Φm ~每极磁通量(Wb) 那么E1和f1共同决定了每相电动势的有效值,对E1和f1进行适当的控制,就可以使电机保持最佳额定值不变。根据以上分析可知,基频(电机额定频率)以下调速时,为保证电机负载能力,应尽量保持主磁通Φm 不变,这就要求在降低供电电源频率f1的同时,也应降低感应电动势E1,使E1/f1等于常数,这种恒磁通控制属于恒转矩控制方式。由于感应电动势E1难于检测和直接控制,且当E1和f1值较高时,定子漏阻抗压降相对较小,可近似认为E1/f1≈V1/f1。因此,按恒定比例控制V1/f1,即可以达到恒磁通目的,实际应用中应补偿绕组压降来达到满意的特性曲线。基频以上的弱磁调速,由于V1受电机额定电压限制不能继续升高,只能通过减小转矩来获得基频以上的调速特性,这种定子电压V1不变,提高f1调速,必须减小电机负载的调速段称为弱磁调速,也叫恒功率调速。此时随着速度的不断升高,电机输出转矩是在逐渐减小的。