雙速異步電動機(jī)及控制線路

1、雙速異步電動機(jī)控制線路控制線路1. 改變磁極對數(shù)改變磁極對數(shù) p2. 改變轉(zhuǎn)差率改變轉(zhuǎn)差率 s 3. 改變電源頻率改變電源頻率 f1(變頻調(diào)速變頻調(diào)速)調(diào)速方法：調(diào)速方法： n = (1 s) ns = (1 s)60 f1 p 鼠籠電機(jī)鼠籠電機(jī)調(diào)壓調(diào)速調(diào)壓調(diào)速滑差電機(jī)調(diào)速滑差電機(jī)調(diào)速(電磁離合器調(diào)速電磁離合器調(diào)速)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速轉(zhuǎn)子串電勢調(diào)速轉(zhuǎn)子串電勢調(diào)速變頻機(jī)組變頻機(jī)組交交直直交變頻交變頻交交交變頻交變頻 改變定子的極對數(shù)，通常采用改變定子繞組聯(lián)結(jié)的改變定子的極對數(shù)，通常采用改變定子繞組聯(lián)結(jié)的方法來實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)子為籠型，由于各根導(dǎo)條電流的空間分方法來實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)子為籠型，由于各根導(dǎo)條

2、電流的空間分布取決于氣隙主磁場的分布，故籠型轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生磁動勢布取決于氣隙主磁場的分布，故籠型轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生磁動勢的極對數(shù)與感生它的氣隙磁場的極對數(shù)總是相等。也可的極對數(shù)與感生它的氣隙磁場的極對數(shù)總是相等。也可以在電動機(jī)上安裝兩組獨(dú)立的繞組，各個繞組聯(lián)結(jié)法不以在電動機(jī)上安裝兩組獨(dú)立的繞組，各個繞組聯(lián)結(jié)法不同構(gòu)成不同的極對數(shù)。同構(gòu)成不同的極對數(shù)。 改變極對數(shù)改變極對數(shù)p都是成倍的變化，轉(zhuǎn)速也是成倍的變化，都是成倍的變化，轉(zhuǎn)速也是成倍的變化，故為有級調(diào)速。故為有級調(diào)速。變極調(diào)速變極調(diào)速pfns160 變極調(diào)速是一種通過改變定子繞組極對數(shù)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變極調(diào)速是一種通過改變定子繞組極對數(shù)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的調(diào)速

3、方式。在一定電源頻率下，由于同步子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的調(diào)速方式。在一定電源頻率下，由于同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 與極對數(shù)成反比，因此，改變定子繞組極與極對數(shù)成反比，因此，改變定子繞組極對數(shù)便可以改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。對數(shù)便可以改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。1 1 變極原理變極原理 NNSSx1a2x2a1XA(a) 2P=4NSx1a2x2a1XA(b) 2P=2NSx1a2x2a1XA(c) 2P=2 上圖上圖a、b、c分別為三相異步電動機(jī)變極前后定子繞組分別為三相異步電動機(jī)變極前后定子繞組的接線圖。其中，的接線圖。其中， 代表代表A相的半相繞組，相的半相繞組， 代表代表A相相的另一半相繞組。的另一半相繞組。11xa22xa結(jié)論結(jié)論:

4、: 只要改變定子半相繞組的電流方向便可以實(shí)只要改變定子半相繞組的電流方向便可以實(shí)現(xiàn)極對數(shù)的改變?，F(xiàn)極對數(shù)的改變。 為了確保定子、轉(zhuǎn)子繞組極對數(shù)的同時改變以產(chǎn)生有為了確保定子、轉(zhuǎn)子繞組極對數(shù)的同時改變以產(chǎn)生有效的電磁轉(zhuǎn)矩，變極調(diào)速一般僅適用于鼠籠式異步電動效的電磁轉(zhuǎn)矩，變極調(diào)速一般僅適用于鼠籠式異步電動機(jī)。機(jī)。結(jié)論結(jié)論: : 對于三相異步電動機(jī)，為了確保變極前后轉(zhuǎn)子的對于三相異步電動機(jī)，為了確保變極前后轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向不變，變極的同時必須改變?nèi)嗬@組的相序。轉(zhuǎn)向不變，變極的同時必須改變?nèi)嗬@組的相序。這主這主要是極對數(shù)的改變會引起相序發(fā)生改變所致。要是極對數(shù)的改變會引起相序發(fā)生改變所致。 因為極對數(shù)為

5、因為極對數(shù)為p時，如果時，如果A 、 B、C之間的相位關(guān)系之間的相位關(guān)系為為00，1200，2400，如圖（，如圖（a）所示；則在極對數(shù)為）所示；則在極對數(shù)為2p時，時， A 、B、C之間的相位關(guān)系變?yōu)橹g的相位關(guān)系變?yōu)?0，2400，4800 （相當(dāng)（相當(dāng)1200），如圖（），如圖（b）所示。顯然，在極對數(shù)為）所示。顯然，在極對數(shù)為p和和2p下，下， A 、 B、C之間的相序相反，之間的相序相反， B、C兩端應(yīng)對調(diào)，以保證兩端應(yīng)對調(diào)，以保證變速前后電動機(jī)的轉(zhuǎn)向相同。變速前后電動機(jī)的轉(zhuǎn)向相同。ABC(a) P對極對極(b) 2P對極對極ABC(1)三相異步電動機(jī)三相異步電動機(jī)Y/YY 接變極調(diào)

6、速的接線接變極調(diào)速的接線(2)三相異步電動機(jī)三相異步電動機(jī) /YY 接變極調(diào)速的接線接變極調(diào)速的接線變極接線方法變極接線方法NUNINININININI2NI2BAAABBCCC2pppNUNINININININI2NI2BAAABBCCC2pppNI3變極調(diào)速時容許輸出變極調(diào)速時容許輸出 從充分利用電動機(jī)的角度出發(fā)，電動機(jī)在各種轉(zhuǎn)速從充分利用電動機(jī)的角度出發(fā)，電動機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下的電流均為額定電流（每個支路的電路）。設(shè)電源電下的電流均為額定電流（每個支路的電路）。設(shè)電源電壓壓UN不變，變極前后電動機(jī)的效率和功率因數(shù)不變。不變，變極前后電動機(jī)的效率和功率因數(shù)不變。 容許輸出容許輸出時是指保持電流

7、為額定值條件下，調(diào)速時是指保持電流為額定值條件下，調(diào)速前、后電動機(jī)軸上輸出的功率和轉(zhuǎn)矩。前、后電動機(jī)軸上輸出的功率和轉(zhuǎn)矩。（1）Y/YY接變極調(diào)速接變極調(diào)速NUNINININININI2NI2BAAABBCCC2ppp 為了確保電動機(jī)得到充分利用，每半相繞組中的電為了確保電動機(jī)得到充分利用，每半相繞組中的電流應(yīng)均為額定值，于是變極前后電動機(jī)的輸出功率和輸流應(yīng)均為額定值，于是變極前后電動機(jī)的輸出功率和輸出轉(zhuǎn)矩分別滿足下列關(guān)系：出轉(zhuǎn)矩分別滿足下列關(guān)系：21cos)2(3cos31122NNNNYYYIUIUPP1)29550/()9550(2222sYYsYYYYnPnPTT結(jié)論：結(jié)論：Y/YY接

8、變極調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，適接變極調(diào)速屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，適 用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。 從從2pp，因電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率很小，認(rèn)為，因電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率很小，認(rèn)為 nYY=2nY=2nS（2）/YY接變極調(diào)速接變極調(diào)速NUNINININININI2NI2BAAABBCCC2pppNI3866. 023cos)2(3cos)3(31122NNNNYYIUIUPP3)29550/()9550(2222sYYsYYnPnPTT結(jié)論：結(jié)論：/YY接變極調(diào)速屬于近似恒功率調(diào)速方式，接變極調(diào)速屬于近似恒功率調(diào)速方式，適用于恒功率負(fù)載適用于恒功率負(fù)載。 3 變極調(diào)速的機(jī)械特性變極調(diào)速的機(jī)械特性(1) YY

9、Y 變極變極 2P（串聯(lián)）（串聯(lián)） p（并聯(lián)）（并聯(lián)）， nsY nsYY=2nsY 。 N1N1/2 ，R，X (,) / 4 。 sm 不變，不變，UN不變。不變。YmmYYYmsXXRRXXRRsXXRRs2212122212122212124/4/)4/(4/22121121221211214/4/)4/(4/222XXRRUmTXXRRUmTsmYYsYmYmsTXXRRUm22222121121221221221XXRRRUmTsYst2212212214/4/4/4/)4/(2XXRRRUmTsYYststYsYYstTXXRRRUmT22221221221TmYY (TstYY

10、) 2 TmY (TstY) 。 nsYnmY = smY nsY = sm nsY = sm ns nsYYnmYY = smYY nsYY = sm nsYY = sm 2nsYmYmYmYsmmYsmmYYsmmYYYYmYYTnTnsTnsTnsTn2222nsTnOYYYns(2) YY 變極變極 2p p ，ns 2ns。 N1N1 /2 ，R，X (R，X) /4 。 sm 不變，不變，UN UN / 3 mmYYmsXXRRXXRRsXXRRs221212221222212124/4/)4/(4/22121121221211214/4/)4/(4/2)3/(22XXRRUmTX

11、XRRUmTNsmYYNsmmNsTXXRRUm3223222121121221221221XXRRRUmTNsst2212212214/4/4/4/)4/()3/(2XXRRRUmTNsYYststNsYYstTXXRRRUmT3232221221221TmYY (Tstyy) TmY (TstY) 2/3 。2nsTnOYYns ns - -nm = sm ns nsYY- -nmYY = smYY nsYYmsmmmTnsTn33322msmmsmmYYmYYYYTnsTnsTn小結(jié)小結(jié)(1) 調(diào)速方向調(diào)速方向 YYY ()：n Y () YY ： n (2) 調(diào)速范圍調(diào)速范圍 D =

12、2 4(3) 調(diào)速的平滑性調(diào)速的平滑性 平滑性差。平滑性差。(4) 調(diào)速的穩(wěn)定性調(diào)速的穩(wěn)定性 穩(wěn)定性好。穩(wěn)定性好。形低速啟動形低速啟動YY形高速運(yùn)轉(zhuǎn)形高速運(yùn)轉(zhuǎn)控制線路控制線路U1U2V2W1W2W2L1 L2 L3U2 V2 W2U1 V1 W1V2V1U2L1 L2 L3U1 V1 W1U2 V2 W2U1V1 W11.雙速異步電動機(jī)定子繞組的連接雙速異步電動機(jī)定子繞組的連接雙速異步電動機(jī)的控制線路 L1L2L3KHSB1KM1KM2SB2KM1QSFU1FU2M33KHKM1KM2KM3SB3KM3 KM2KM3 KM2KM1KM3U1V1W1U2V2W2U1U2V1W2W1V2低速 高速

13、YY按鈕和接觸器控制雙速電動機(jī)按鈕和接觸器控制雙速電動機(jī)3L1L2L3SB1KM1SB2KM1FU13KM1KM2KM3SB3KM3 KM2KM3 KM2U1V1W1U2V2W23合上合上QS按下按下SB1KM1線圈線圈得電得電KM2QSFU2M3KM1KM3U1U2V1W2W1V2低速 高速YYKHKH按鈕和接觸器控制雙速電動機(jī)按鈕和接觸器控制雙速電動機(jī)L1L2L3SB1KM1SB2KM1FU13KM1KM2KM3SB3KM3 KM2KM3 KM2U1V1W1U2V2W23KM1觸觸頭動作頭動作電動機(jī)電動機(jī) 聯(lián)接聯(lián)接,低速啟動低速啟動KM2QSFU2M3KM1KM3U1U2V1W2W1V2低

14、速 高速YYKHKH按鈕和接觸器控制雙速電動機(jī)按鈕和接觸器控制雙速電動機(jī)L1L2L3SB1KM1SB2KM1FU13KM1KM2KM3SB3KM3 KM2KM3 KM2U1V1W1U2V2W23按下按下SB2KM1線圈失線圈失電電KM2,KM3線圈得電線圈得電聯(lián)接聯(lián)接,低速啟低速啟動動KM2QSFU2M3KM1KM3U1U2V1W2W1V2低速 高速YYKHKH按鈕和接觸器控制雙速電動機(jī)按鈕和接觸器控制雙速電動機(jī)L1L2L3SB1KM1SB2KM1FU13KM1KM2KM3SB3KM3 KM2KM3 KM2U1V1W1U2V2W23KM2,KM3觸頭動作觸頭動作電動機(jī)電動機(jī)YY聯(lián)接聯(lián)接,電動電

15、動機(jī)高速運(yùn)機(jī)高速運(yùn)行行KM2QSFU2M3KM1KM3U1U2V1W2W1V2低速 高速YYKHKH按鈕和接觸器控制雙速電動機(jī)按鈕和接觸器控制雙速電動機(jī)低速L1L2L3SB1KM1SB2KM1FU13KM1KM2KM3SB3KM3 KM2KM3 KM2U1V1W1U2V2W23松開松開SB2電動機(jī)繼電動機(jī)繼續(xù)高速運(yùn)續(xù)高速運(yùn)行行KM2QSFU2M3KM1KM3U1U2V1W2W1V2 高速YYKHKH按鈕和接觸器控制雙速電動機(jī)按鈕和接觸器控制雙速電動機(jī)L1L2L3KHSB1KM1KM2SB2KM1QSFU1FU23KM1KM2KM3SB3KM3 KM2KM1KM3U1V1W1U2V2W2U1U2

16、V1W2W1V2低速 高速YY時間繼電器控制雙速電動機(jī)時間繼電器控制雙速電動機(jī)3KTKM1KTKTKT電路組成分析電路組成分析KHM3L1L2L3SB1KM1KM2SB2KM1QSFU1FU23KM1KM2KM3SB3KM3 KM2KM1KM3U1V1W1U2V2W2U1U2V1W2W1V23KTKM1合上合上QS按下按下SB1KM1線圈得電線圈得電KTKTKT低速起動低速起動低速運(yùn)行低速運(yùn)行低速 高速YYKHKHM3時間繼電器控制雙速電動機(jī)時間繼電器控制雙速電動機(jī)L1L2L3SB1KM1KM2SB2KM1QSFU1FU23KM1KM2KM3SB3KM3 KM2KM1KM3U1V1W1U2V2

17、W2U1U2V1W2W1V23KTKM1KM1觸頭動作觸頭動作電動機(jī)三角形電動機(jī)三角形聯(lián)接低速起動聯(lián)接低速起動松開松開SB1繼續(xù)繼續(xù)低速運(yùn)行低速運(yùn)行KTKTKT低速起動低速起動低速運(yùn)行低速運(yùn)行低速 高速YYKHKHM3時間繼電器控制雙速電動機(jī)時間繼電器控制雙速電動機(jī)L1L2L3SB1KM1KM2SB2KM1QSFU1FU23KM1KM2KM3SB3KM3 KM2KM1KM3U1V1W1U2V2W2U1U2V1W2W1V23KTKM1KTKTKT停停:按下按下SB3或過載或過載低速起動低速起動低速運(yùn)行低速運(yùn)行低速 高速YYKHKHM3時間繼電器控制雙速電動機(jī)時間繼電器控制雙速電動機(jī)L1L2L3SB1KM1KM2SB2KM1QSFU1FU23KM1KM2KM3SB3KM3 KM2KM1KM3U1V1W1U2V2W2U1U2V1W2W1V23KTKM1按下按下SB2KM1線圈得電線圈得電KT線圈得電線圈得電KTKTKT低速起動低速起動高速運(yùn)行高速運(yùn)行低速 高速YYKHKHM3時間繼電器控制雙速電動機(jī)時間繼電器控制雙速電動機(jī)L1L2L3SB1KM1KM2SB2KM1QSFU1FU23KM1KM2KM3SB3KM3 KM2KM1KM3U1V1W1U2V2W2U1U2V1W2W1V23KTKM1KM1，KT各觸各觸頭動作電動機(jī)頭動作電動機(jī)低速起動低速