交流电动机的调速原理及方法

17.4.2 交 流 电 动 机 的 调 速（ P422） 交 流 电 动 机 调 速 的 原 理 ： n = 60 f / p*(1- s) = n0 (1- s)式 中 p 极 对 数 f 供 电 频 率 ， Hz n0同 步 速 s 转 差 率 （ 同 步 电 动 机 s = 0） 1) 变 极 调 速 改 变 定 子 绕 组 的 联 接 达 到 变 极 适 用 于 笼 型 异 步 电 动 机 有 单 绕 组 多 速 、 双 绕 组 多 速 有 倍 极 比 （ 2/4， 4/8等 ） 和 非 倍 极 比 （ 4/6， 6/8等 ）属 于 有 级 调 速 2) 转 子 串 电 阻 调 速 改 变 机 械 特 性 的 斜 率 R 斜 率 s n 适 用 于 绕 线 转 子 异 步 电 动 机 属 于 无 级 调 速缺 点 ： 转 子 功 耗 大 n Tn 0s=0s=1机 械 特 性 n T n Tn 0s=0s=1 不 串 电 阻串 入 电 阻串 入 电 阻 ， 斜 率 变 大 ，转 速 下 调 ， s增 大 3) 串 级 调 速 转 子 接 入 整 流 器 代 替 接 入 电 阻 作 用 同 转 子 串 电 阻 调 速 能 量 可 以 回 馈 串 接 方 式 ：l电 气 串 接 方 式 （ 图 17-4-13）l电 机 串 接 方 式 （ 图 17-4-14）l低 同 步 串 接 方 式 （ 图 17-4-15）l超 同 步 串 接 方 式 （ 图 17-4-16） 4) 调 压 调 速 改 变 机 械 特 性 的 斜 率 U 斜 率 s n 适 用 于 笼 型 异 步 电 动 机 属 于 无 级 调 速缺 点 ： 转 子 功 耗 大 ， 过 载 能 力 小 n Tn 0s=0s=1 不 降 电 压降 低电 压降 低 电 压 ， 斜 率 变 大 ，转 速 下 调 ， s增 大 5) 电 磁 转 差 离 合 器 调 速 在 电 机 和 负 载 之 间 串 接 电 磁 耦 合 器 调 节 电 磁 耦 合 器 的 励 磁 励 磁 s n 适 用 于 笼 型 异 步 电 动 机 属 于 无 级 调 速缺 点 ： 电 磁 耦 合 器 功 耗 大 6) 液 力 耦 合 器 调 速 在 电 机 和 负 载 之 间 串 接 液 力 耦 合 器 调 节 液 力 耦 合 器 的 油 量 来 改 变 s 7) 变 频 调 速 利 用 静 止 变 频 器 改 变 供 电 频 率 f n0 n 适 用 于 各 种 异 步 、 同 步 电 动 机 属 于 无 级 调 速 是 发 展 方 向 8) 无 换 向 器 电 动 机 调 速 利 用 静 止 变 频 器 改 变 供 电 频 率 f n0 n 供 电 频 率 由 电 机 本 身 确 定 通 过 转 子 位 置 检 测 获 得 （ 图 17-4-23） 这 种 方 式 称 为 自 同 步 无 换 向 器 电 动 机 类 型 ： 正 弦 波 电 源 驱 动 自 控 式 同 步 电 动 机 方 波 电 源 驱 动 无 刷 直 流 电 动 机 静 止 变 频 器 分 类 （ P424） ：1) 间 接 变 换 方 式 (交 -直 -交 变 频 器 ) 电 压 型 变 频 调 速 （ 图 17-4-19） 恒 压 源 特 性 ， 适 用 于 象 限 运 行 电 流 型 变 频 调 速 （ 图 17-4-20） 恒 流 源 特 性 ， 适 用 于 四 象 限 运 行 脉 宽 调 制 (PWM)变 频 调 速 （ 图 17-4-21） 效 果 同 电 压 型 ， 波 形 好优 点 ： 电 源 侧 功 率 因 数 高 ， 电 机 侧 谐 波 成 分 少 ， 调 速 范 围 宽 ， 响 应 快 2) 直 接 变 换 方 式 (交 -交 变 频 器 ) （ 图 17-4-22）优 点 ： 效 率 高 ， 输 出 波 形 好缺 点 ： 输 出 频 率 低 交 流 调 速 系 统 的 特 点 ：维 修 工 作 量 小功 率 大 、 速 度 高转 动 惯 量 小节 能 、 节 水机 电 一 体 化大 功 率 系 统 成 本 低 变 频 调 速 的 方 式 （ P440） ：1) 恒 转 矩 调 速 从 基 速 向 下 调 时 ， 保 持 磁 通 不 变 ，实 现 恒 转 矩 调 速 。 保 持 磁 通 不 变 的 条 件 ： U1 E1=Kef1 U1/f1 E1/f1=Ke =常 数 在 低 频 时 ， 定 子 电 阻 压 降 比 例 较 大 ，U1偏 离 E1较 多 ， 为 了 保 持 E1/f1=常 数 ，U1/f1要 适 当 加 大 以 作 补 偿 。（ 图 17 - 4 - 41） U/f 控 制 方 式 ：按 U1/f1比 值 进 行 控 制 的 方 式或 称 VVVF控 制 方 式 。 2) 恒 功 率 调 速 从 基 速 向 上 调 时 ， 保 持 电 压 不 变 ，频 率 增 高 ， 磁 通 必 然 减 小 ，实 现 近 似 的 恒 功 率 调 速 。注 ： 严 格 的 恒 功 率 调 速 要 满 足 U1/f1=常 数 T ff基恒 转 矩 段 恒 功 率 段变 频 调 速 的 T f 特 性 ： 例 题 1(1) 电 磁 转 差 离 合 器 调 速 ，(2) 液 力 耦 合 器 调 速 ，其 调 速 原 理 是 ：A (1) 改 变 极 对 数 p ， (2) 改 变 转 差 率 sB (1) 改 变 转 差 率 s ， (2) 改 变 极 对 数 pC (1) 改 变 频 率 f ， (2) 改 变 频 率 fD (1) 改 变 转 差 率 s ， (2) 改 变 转 差 率 s哪 组 是 正 确 答 案 ？答 案 ： D 例 题 2变 频 调 速 的 原 理 是 ：A 改 变 同 步 转 速 ， 实 现 调 速B 保 持 主 磁 通 不 变 ， 进 行 调 速C 控 制 主 磁 通 ， 实 现 恒 功 率 调 速D 恒 功 率 调 速 时 ， 频 率 增 大 ， 主 磁 通 也 增 大哪 个 是 不 正 确 答 案 ？答 案 ： D 例 题 3与 直 流 调 速 比 较 ， 交 流 变 频 调 速 的 特 点 是 ：A 不 受 换 向 条 件 的 限 制 ， 没 有 由 于 换 向 器 所 带 来 的 维 修 工 作 量 大 、 事 故 率 高 的 弊 病B 容 量 、 电 压 、 电 流 、 转 速 的 上 限 ， 不 象 直 流 电 动 机 那 样 受 限 制C 交 流 电 动 机 体 积 小 、 重 量 轻 、 飞 轮 矩 小 、 单 机 容 量 大 、 效 率 高D 交 流 调 速 的 调 速 性 能 超 过 直 流 调 速哪 个 特 点 使 得 投 资 及 维 护 费 用 大 为 降 低 ？答 案 ： C