交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)

交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)由異步電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性方程可知，異步電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與定子電壓的平方成正比，因此，轉(zhuǎn)變異步電動機(jī)的定子電壓也就是轉(zhuǎn)變電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩及機(jī)械特性，從而實現(xiàn)調(diào)速，這是一種比較簡潔而便利的方法。

一、采納晶閘管的溝通調(diào)壓電路

1．單相溝通調(diào)壓電路

單相晶閘管溝通調(diào)壓電路的種類許多，但應(yīng)用最廣的是反并聯(lián)電路?，F(xiàn)以此電路為代表分析它帶電阻性負(fù)載及電感性負(fù)載的工作狀況。

圖1所示為單相溝通反并聯(lián)電路及其帶電阻性負(fù)載時的電壓電流波形。

圖1單相溝通反并聯(lián)電路及波形圖

(a)反并聯(lián)晶閘管電路圖(b)雙向晶閘管示意圖

(c)較小時的電壓電流波形圖(d)較大時的電壓電流波形圖

由圖1可見：不斷重復(fù)觸發(fā)VS1、VS2，負(fù)載上便得到正負(fù)對稱的溝通電壓。轉(zhuǎn)變晶閘管掌握角的大小，就可以轉(zhuǎn)變負(fù)載上溝通電壓的大小。對于電阻性負(fù)載其電流波形與電壓波形同相。假如晶閘管調(diào)壓電路帶電感性負(fù)載（如異步電動機(jī)），其電流波形由于電感上電流不能突變而有滯后現(xiàn)象，其電路和波形如圖2所示。

由圖可見：不斷重復(fù)觸發(fā)VS1、VS2，負(fù)載上便得到正負(fù)對稱的溝通電壓。轉(zhuǎn)變晶閘管掌握角的大小，就可以轉(zhuǎn)變負(fù)載上溝通電壓的大小。對于電阻性負(fù)載其電流波形與電壓波形同相。假如晶閘管調(diào)壓電路帶電感性負(fù)載（如異步電動機(jī)），其電流波形由于電感上電流不能突變而有滯后現(xiàn)象，其電路和波形如圖2所示。

圖2帶電感性負(fù)載的電路及波形圖

由于電感性負(fù)載中電流的波形滯后于電壓的波形，因此，當(dāng)電壓過零變?yōu)樨?fù)值后電流經(jīng)過一個延遲角才能降到零，從而晶閘管也要經(jīng)過一個延遲角才能關(guān)斷。延遲角的大小與掌握角、負(fù)載功率因數(shù)角都有關(guān)系，這一點和單相整流電路帶電感性負(fù)載相像。

2.三相溝通調(diào)壓電路

工業(yè)中常用的異步電動機(jī)都是三相的，因此晶閘管溝通調(diào)壓電路大都采納三相溝通調(diào)壓電路。將三對反并聯(lián)的晶閘管（或三個雙向晶閘管）分別接至三相負(fù)載就構(gòu)成了一個典型的三相溝通調(diào)壓電路。負(fù)載可以是Y形連接，也可以是形連接，Y形接法的電阻性負(fù)載如圖3所示。

圖3Y形接法電阻性負(fù)載圖

三相溝通調(diào)壓電路的分析與單相電路的分析大同小異,但必需留意它的特別性。1）為保證輸出電壓對稱并有相應(yīng)的掌握范圍，首先要求觸發(fā)信號必需與溝通電源有全都的相序和相位差。2）其次是在感性負(fù)載或小導(dǎo)通角狀況下，為了確保晶閘管牢靠觸發(fā)，猶如三相全控橋式整流電路一樣，要求采納掌握角大于60度雙脈沖或?qū)捗}沖觸發(fā)電路。

二、異步電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)

1．異步電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速特性

如圖.4所示為異步電動機(jī)轉(zhuǎn)變定子電壓時的一組機(jī)械特性曲線。

(a)一般異步電動機(jī)的特性(b)籠型異步電動機(jī)的特性

圖4異步電動機(jī)轉(zhuǎn)變定子電壓時的一組機(jī)械特性曲線

在某一負(fù)載的狀況下，將穩(wěn)定工作于不同的轉(zhuǎn)速[如圖(a)中a,b,c三點對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。

由圖可見，異步電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速的特點如下：1）異步電動機(jī)在輕載時，即使外加電壓變化很大，轉(zhuǎn)速變化也很小。即電動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化范圍不大；2）異步電動機(jī)在重載時，假如降低供電電壓，則轉(zhuǎn)速下降很快，甚至停轉(zhuǎn)，從而引起電動機(jī)過熱甚至燒壞；3）假如要使電動機(jī)能在低速段運(yùn)行（如點d），一方面?zhèn)鲃酉到y(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定，另外，隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)速的降低會引起轉(zhuǎn)子電流相應(yīng)增大，可能引起過熱而損壞電動機(jī)。所以，為了使電動機(jī)能在低速下穩(wěn)定運(yùn)行又不致過熱，要求電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組有較高的電阻。對于籠型異步電動機(jī)，可以將電動機(jī)轉(zhuǎn)子的鼠籠由鑄鋁材料改為電阻率較大的黃銅條，使之具有如圖(b)所示的機(jī)械特性。即使這樣，調(diào)速范圍仍不大，且低速時運(yùn)行穩(wěn)定性不好，不能滿意生產(chǎn)機(jī)械的要求。

1．異步電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)

為了既能保證低速時的機(jī)械特性硬度，又能保證肯定的負(fù)載力量，一般在調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)里采納轉(zhuǎn)速負(fù)反饋構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)，其掌握系統(tǒng)原理框圖如圖5

1）晶閘管溝通調(diào)壓系統(tǒng):

2）速度調(diào)整過程如下：

3）特點：(1)只要能平滑地轉(zhuǎn)變定子電壓，就能平滑調(diào)整異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速；

(2)加轉(zhuǎn)速負(fù)反饋后，低速的特性較硬，調(diào)速范圍亦較寬。

異步電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速時的損耗及容量限制

傳到轉(zhuǎn)子上的電磁功率與轉(zhuǎn)子軸上產(chǎn)生的機(jī)械功率之差叫損耗功率，也叫轉(zhuǎn)差功率。

由于旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子具有不同的速度，因此，轉(zhuǎn)差功率為：

由上可見：1)轉(zhuǎn)差功率的大小由轉(zhuǎn)差率S打算；2)這個轉(zhuǎn)差功率,它將通過轉(zhuǎn)子導(dǎo)體發(fā)熱而消耗掉；3)在調(diào)壓調(diào)速中，假如工作在低速狀態(tài)，S將較大，即轉(zhuǎn)差功率很大，所以，這種調(diào)壓調(diào)速方法不太適合于長期工作在低速的工作機(jī)械，如要用于這種機(jī)械，電動機(jī)容量就要適當(dāng)選擇大一些。另外，若負(fù)載具有