電機(jī)轉(zhuǎn)速原理

利用變頻器改變電源頻率調(diào)速，調(diào)速范圍大，穩(wěn)定性平滑性較好，機(jī)械特性較硬。就是加上額定負(fù)載轉(zhuǎn)速下降得少。屬于無級調(diào)速。適用于大部分三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)。改變磁極對數(shù)調(diào)速，屬于有級調(diào)速，調(diào)速平滑度差，一般用于金屬切削機(jī)床。改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。（1） 轉(zhuǎn)子回路串電阻：用于交流繞線式異步電動(dòng)機(jī)。調(diào)速范圍小，電阻要消耗功率，電機(jī)效率低。一般用于起重機(jī)。（2） 改變電源電壓調(diào)速，調(diào)速范圍小，轉(zhuǎn)矩隨電壓降大幅度下降，三相電機(jī)一般不用。用于單相電機(jī)調(diào)速，如風(fēng)扇。（3） 串級調(diào)速，實(shí)質(zhì)就是就是轉(zhuǎn)子引入附加電動(dòng)勢，改變它大小來調(diào)速。也只用于繞線電動(dòng)機(jī)，但效率得到提高。（4） 電磁調(diào)速。只用于滑差電機(jī)。通過改變勵(lì)磁線圈的電流無極平滑調(diào)速，機(jī)構(gòu)簡單，但控制功率較小。不宜長期低速運(yùn)行。4液力耦合器調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法與直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法剛好相反。電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、慣量小、維護(hù)方便，可在惡劣環(huán)境中運(yùn)行，容易實(shí)現(xiàn)大容量化，高壓化、高速化，而且價(jià)格低廉。從節(jié)能的角度看，交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速裝置可以分為高效調(diào)速裝置和低效調(diào)速裝置兩大類。高效調(diào)速裝置的特點(diǎn)是：調(diào)速時(shí)基本保持額定轉(zhuǎn)差，不增加轉(zhuǎn)差損耗，或可以將轉(zhuǎn)差動(dòng)率回饋全電網(wǎng)。低效調(diào)速裝置的特點(diǎn)是：調(diào)速時(shí)改變轉(zhuǎn)差，增加轉(zhuǎn)差損耗。（一） 具體的交流調(diào)速裝置有：高效調(diào)速方法包括：改變極對數(shù)調(diào)速——鼠籠式電機(jī)變頻調(diào)速一一鼠籠式電機(jī)串級調(diào)速——繞線式電機(jī)換向器電機(jī)調(diào)速一一同步電機(jī)低效調(diào)速方法包括：定子調(diào)壓調(diào)速一一鼠籠式電機(jī)電磁滑差離合器調(diào)速——鼠籠式電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速——繞線式電機(jī)（二） 各種調(diào)速裝置的特點(diǎn)：（1）改變極對數(shù)調(diào)速優(yōu)點(diǎn)：無附加轉(zhuǎn)差損耗，效率高；控制電路簡單，易維修，價(jià)格低；與定子調(diào)壓或電磁轉(zhuǎn)差離合器配合可得到效率較高的平滑調(diào)速。缺點(diǎn)：有級調(diào)速，不能實(shí)現(xiàn)無級平滑的調(diào)速。且由于受到電機(jī)結(jié)構(gòu)和制造工藝的限制，通常只能實(shí)現(xiàn)2?3種極對數(shù)的有級調(diào)速，調(diào)速范圍相當(dāng)有限。優(yōu)點(diǎn)：無附加轉(zhuǎn)差損耗，效率高，調(diào)速范圍寬；對于低負(fù)載運(yùn)行時(shí)間較長，或起、停較頻繁的場合，可以達(dá)到節(jié)電和保護(hù)電機(jī)的目的。缺點(diǎn)：技術(shù)較復(fù)雜，價(jià)格較高。換向器電機(jī)調(diào)速優(yōu)點(diǎn)：具有交流同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單和直流電動(dòng)機(jī)良好的調(diào)速性能；低速時(shí)用電源電壓、高速時(shí)用電機(jī)反電勢自然換流，運(yùn)行可靠；無附加轉(zhuǎn)差損耗，效率高，適用于高速大容量同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和調(diào)速。缺點(diǎn)：過載能力較低，原有電機(jī)的容量不能充分發(fā)揮。串級調(diào)速優(yōu)點(diǎn)：可以將調(diào)速過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)差能量加以回饋利用。效率高；裝置容量與調(diào)速范圍成正比，適用于70%?95%的調(diào)速。缺點(diǎn)：功率因素較低，有諧波干擾，正常運(yùn)行時(shí)無制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，適用于單象限運(yùn)行的負(fù)載。定子調(diào)壓調(diào)速優(yōu)點(diǎn)：線路簡單，裝置體積小，價(jià)格便宜；使用、維修方便。缺點(diǎn)：調(diào)速過程中增加轉(zhuǎn)差損耗，此損耗使轉(zhuǎn)子發(fā)熱，效率較低；調(diào)速范圍比較?。灰蟛捎酶咿D(zhuǎn)差電機(jī)，比如特殊設(shè)計(jì)的力矩電機(jī)，所以特性較軟，一段適用于55kW以下的異步電動(dòng)機(jī)。電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，控制裝置容量小，價(jià)值便宜。運(yùn)行可靠，維修容易。無諧波干擾。缺點(diǎn)：速度損失大，因?yàn)殡姶呸D(zhuǎn)差離合器本身轉(zhuǎn)差較大，所以輸出軸的最高轉(zhuǎn)速僅為電機(jī)同步轉(zhuǎn)速的80%?90%；調(diào)速過程中轉(zhuǎn)差功率全部轉(zhuǎn)化成熱能形式的損耗，效率低。轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)要求較低，易于掌握；設(shè)備費(fèi)用低；無電磁諧波干擾。缺點(diǎn)：串鑄鐵電阻只能進(jìn)行有級調(diào)速。若用液體電阻進(jìn)行無級調(diào)速，則維護(hù)、保養(yǎng)要求較高；調(diào)速過程中附加的轉(zhuǎn)差功率全部轉(zhuǎn)化為所串電阻發(fā)熱形式的損耗，效率低。調(diào)速范圍不大。綜上所述，交流最理想的調(diào)速方法應(yīng)該是改變電動(dòng)機(jī)供電電源的頻率，這就是變頻調(diào)速。隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻調(diào)速的性能指標(biāo)完全可以達(dá)到甚至超過直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。1、降低電樞電壓調(diào)速，電樞回路必須有可調(diào)壓的直流電源，電樞回路及勵(lì)磁回路電阻盡可能小，電壓降低轉(zhuǎn)速下降，人為特性硬度不變、運(yùn)行轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，可無級調(diào)速。2、電樞回路串電阻調(diào)速，人為特性是一族過n。的射線，串電阻越大，機(jī)械特性越軟、轉(zhuǎn)速越不穩(wěn)定，低速時(shí)串電阻大，損耗能量也越多，效率變低。調(diào)速范圍受負(fù)載大小影響，負(fù)載大調(diào)速范圍廣，輕載調(diào)速范圍小。3、弱磁調(diào)速，一般直流電動(dòng)機(jī)，為避免磁路過飽和只能弱磁不能強(qiáng)磁。電樞電壓保持額定值，電樞回路串接電阻減至最小，增加勵(lì)磁回路電阻Rf，勵(lì)磁電流和磁通減小，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速隨即升高，機(jī)械特性變軟。轉(zhuǎn)速升高時(shí)，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩仍為額定值，則電動(dòng)機(jī)功率將超過額定功率