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55 三相异步电动机的调速特性,如在一定负载下，欲得到不同的转速，可以由改变Tmax、Sm、P 和f 四个参数入手，则相应地有如下几种调速方法。,2. 改变极对数 有级调速。,调速方法：,3. 改变电源频率(变频调速) 无级调速,方法： 1）耗能型：将转差功率全部消耗在转子电路中： 调压（笼型）、 串电阻调速(绕线转子）； 2）回馈型：将转差功率大部分回馈电网： 串极调速（绕线转子）； 3）转差功率不变型：变极调速、变频调速。,调速原理：,耗能调速,一、改变转差率调速s,旋转磁场功率:,机械功率:,从等效电路分析:,转子回路总功率:,机械功率:,转差功率: (转子铜耗),笼型电机降压调速：,5.5.1,特点： 1） 电压低调节时，最大转矩下降的比较多，带负载能力下降； 2）临界转差率 和电压大小无关； 3）方法简单； 4）不属于恒转矩性质调速； 5）低速下效率低； 6）低速下功率因数也比较低； 7）可实现无级调速，但调速范围不大； 应用范围：风机、水泵、长期高速，短时低速机械负载。,8）属于变s调速,调速只能在固有特性下进行,改变电源电压的方法：,可控硅调压,2、,交流电机,5.5.2,R2对最大转 矩无影响,但最大转 矩点发生的地方 变化,绕线式电机转子串电阻调速：,（1）同步点 不变，与附加电阻电阻无关； （2）极限点 不变，与附加电阻无关； （3）临界转差率 随附加电阻， 增大而增大；,绕线式电机转子串电阻调速：,（5）属于调S调速, 损耗大、效率低。,（4）只能有级调速，但调速范围不大；,只能在固有特性下进行,所以，这种调速方法大多用在重复短期运转的生产机械中，如在起重运输设备中应用非常广泛。,S=1,交流异步机变极调速：(s不变),5.5.3,变磁极对数调速的原理,变磁极对数调速的原理,（1）同步点 改变； （2）电机参数不变，特性曲线形状不变； （3）极限点 不变，带负载能 力强； （4）转差率 s不变，曲线发生平移。,小结：变极调速：,（6）没有增加转差损耗，效率高。,（5）只能有级调速。,只能在固有特性下进行,改变电源频率 (变频调速) 无级调速,此种调速方法发展很快，且调速性能较好。其主要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组成）。,5.5.4,1方法： 改变供电电源频率； 以下：为不使磁通饱和，必须同时降压； 以上： 受绝缘耐压限制，电压只能维持 额定，磁通必随频率上升而下降。,（维持磁通不变）,2额定转速以下保持 为常数的变频调速,在保持 s 不变的情况下：,S=1,曲线向下平移,为与f无关的常数：,难点：E1测量困难 ； 用保持U1/f=常数近似；,3用保持U1/f=常数近似的问题： S很小时，转矩近似与S成正比，机械特性 是一段直线；,不同f时机械特性为一族平行曲线。 最大电磁转矩： 随频率减少而减少。,U1/f=常数近似的机械特性：,4低速时要进行补偿,U1,补偿后的机械特性：,U1/f=常数近似时的结论： 与E1测量相比，U1的测量容易； 高低速最大电磁转矩不一致； R1影响：低速时补偿R1的压降; 在额定频率以下， U1/f=常数变频调速， 为常数，称恒转矩调速。,恒转矩:,1,能带恒转矩负载,2,速度变化时,有维持 转矩恒定的能力,5在额定频率以上保持U1为额定不变的弱磁升速,机械特性情况的分析：由于绝缘的原因U1维持额定值UN；,机械特性：,负载能力分析：S基本不变。 为：恒功率调速。,变频调速小结： 1）变频调速分额定频率 以上和 以下， 2 种控制方式； 2） 以下， 维持常数-称恒转矩调速； 3） 以上，U1维持常数，随 的增加，转速 上升， 下降， 下降-称恒功率调速； 4）可实现无级调速，调速范围大； 5）可实现平滑调速， 以下，带负载能力强； 6）由于S不变，能耗小； 7）适用于泵类负载交流调速场合。,U1/f=常数,缺点：动态性能较差，低速时性能受定子 参数影响较大，可能发生不稳定现象。,电压型变频调速系统的主回路,交流调压电路,（a）所示为共阴极全波整流电路，改变VS1和VS2的控制角，即可在负载上获得可调的上正下负的直流输出电压如右图所示。 （b）所示是将两个晶闸管改接成共阳极的接法，则可获得下正上负的直流输出电压如右图所示。,变频调速发展现状-,矢量调速- 直接力矩控制,适合高精度，动态性能好 低速性能要求高 启动力矩大的场合,例如：电梯、机床、卷纸等,谢谢!,
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