
三相異步電動(dòng)機的七種調速方式及其特點(diǎn),指明其適用的場(chǎng)合、情況。
三相異步電動(dòng)機轉速公式為:
n=60f/p(1-s)
從上式可見(jiàn),改變供電頻率f、電動(dòng)機的極對數p及轉差率s均可太到改變轉速的目的。從調速的本質(zhì)來(lái)看,不同的調速方式無(wú)非是改變交流電動(dòng)機的同步轉速或不改變同步轉兩種。
在生產(chǎn)機械中廣泛使用不改變同步轉速的調速方法有繞線(xiàn)式電動(dòng)機的轉子串電阻調速、斬波調速、串級調速以及應用電磁轉差離合器、液力偶合器、油膜離合器等調速。改變同步轉速的有改變定子極對數的多速電動(dòng)機,改變定子電壓、頻率的變頻調速有能無(wú)換向電動(dòng)機調速等。
從調速時(shí)的能耗觀(guān)點(diǎn)來(lái)看,有高效調速方法與低效調速方法兩種:高效調速指時(shí)轉差率不變,因此無(wú)轉差損耗,如多速電動(dòng)機、變頻調速以及能將轉差損耗回收的調速方法(如串級調速等)。有轉差損耗的調速方法屬低效調速,如轉子串電阻調速方法,能量就損耗在轉子回路中;電磁離合器的調速方法,能量損耗在離合器線(xiàn)圈中;液力偶合器調速,能量損耗在液力偶合器的油中。一般來(lái)說(shuō)轉差損耗隨調速范圍擴大而增加,如果調速范圍不大,能量損耗是很小的。
一、變極對數調速方法
這種調速方法是用改變定子繞組的接紅方式來(lái)改變籠型電動(dòng)機定子極對數達到調速目的,特點(diǎn)如下:
具有較硬的機械特性,穩定性良好;
無(wú)轉差損耗,效率高;
接線(xiàn)簡(jiǎn)單、控制方便、價(jià)格低;
有級調速,級差較大,不能獲得平滑調速;
可以與調壓調速、電磁轉差離合器配合使用,獲得較高效率的平滑調速特性。
本方法適用于不需要無(wú)級調速的生產(chǎn)機械,如金屬切削機床、升降機、起重設備、風(fēng)機、水泵等。
二、變頻調速方法
變頻調速是改變電動(dòng)機定子電源的頻率,從而改變其同步轉速的調速方法。變頻調速系統主要設備是提供變頻電源的變頻器,變頻器可分成交流-直流-交流變頻器和交流-交流變頻器兩大類(lèi),目前國內大都使用交-直-交變頻器。其特點(diǎn):
效率高,調速過(guò)程中沒(méi)有附加損耗;
應用范圍廣,可用于籠型異步電動(dòng)機;
調速范圍大,特性硬,精度高;
技術(shù)復雜,造價(jià)高,維護檢修困難。
本方法適用于要求精度高、調速性能較好場(chǎng)合。
三、串級調速方法
串級調速是指繞線(xiàn)式電動(dòng)機轉子回路中串入可調節的附加電勢來(lái)改變電動(dòng)機的轉差,達到調速的目的。大部分轉差功率被串入的附加電勢所吸收,再利用產(chǎn)生附加的裝置,把吸收的轉差功率返回電網(wǎng)或轉換能量加以利用。根據轉差功率吸收利用方式,串級調速可分為電機串級調速、機械串級調速及晶閘管串級調速形式,多采用晶閘管串級調速,其特點(diǎn)為:
可將調速過(guò)程中的轉差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機械上,效率較高;
裝置容量與調速范圍成正比,投資省,適用于調速范圍在額定轉速70%-90%的生產(chǎn)機械上;
調速裝置故障時(shí)可以切換至全速運行,避免停產(chǎn);
晶閘管串級調速功率因數偏低,諧波影響較大。
本方法適合于風(fēng)機、水泵及軋鋼機、礦井提升機、擠壓機上使用。
四、繞線(xiàn)式電動(dòng)機轉子串電阻調速方法
繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機轉子串入附加電阻,使電動(dòng)機的轉差率加大,電動(dòng)機在較低的轉速下運行。串入的電阻越大,電動(dòng)機的轉速越低。此方法設備簡(jiǎn)單,控制方便,但轉差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調速,機械特性較軟。
五、定子調壓調速方法
當改變電動(dòng)機的定子電壓時(shí),可以得到一組不同的機械特性曲線(xiàn),從而獲得不同轉速。由于電動(dòng)機的轉矩與電壓平方成正比,因此***大轉矩下降很多,其調速范圍較小,使一般籠型電動(dòng)機難以應用。為了擴大調速范圍,調壓調速應采用轉子電阻值大的籠型電動(dòng)機,如專(zhuān)供調壓調速用的力矩電動(dòng)機,或者在繞線(xiàn)式電動(dòng)機上串聯(lián)頻敏電阻。為了擴大穩定運行范圍,當調速在2:1以上的場(chǎng)合應采用反饋控制以達到自動(dòng)調節轉速目的。
調壓調速的主要裝置是一個(gè)能提供電壓變化的電源,目前常用的調壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調壓等幾種。晶閘管調壓方式為***佳。調壓調速的特點(diǎn):
調壓調速線(xiàn)路簡(jiǎn)單,易實(shí)現自動(dòng)控制;
調壓過(guò)程中轉差功率以發(fā)熱形式消耗在轉子電阻中,效率較低。
調壓調速一般適用于100KW以下的生產(chǎn)機械。
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