《异步机的调速》PPT课件

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1、第十二章三相异步电动机的调速由异步电动机的转速公式可知，异步电动机有下列三种基本调速方法：（1）改变定子极对数调速。（2）改变电源频率调速。（3）改变转差率调速。第一节变极调速（一）变极调速的原理（1）电动机转速使如何改变的？改变定子的极对数便可改变异步电动机的同步转速n0=60f1/p从而改变电动机的转速改变异步电动机的极对数是有级调速（2）适用电动机变极调速一般只适用于鼠笼式电动机调速（3）如何改变异步电动机的极对数（a）改变定子绕组联结方法可以改变定子极对数a)b)c)改变定子绕组联结方法以改变定子极对数（

2、图12-1）a)2p=4b)2p=2c)2p=2（b）常用的两种三相绕组改变联结方法改变定子极对数的联结方法（图12-2）（二）变极调速的机械特性（1）异步电动机的容许输出功率为：Pe=hP1=3hUxI1cosj1（2）假定不同极对数情况下电动机的效率和功率因数保持不变，则有：Pe正比于UxI1（3）如果忽略定子损耗，电动机的电磁功率Pem等于输入功率P1,则电动机转矩为：T=9550Pem/nN正比于UxI1/nN正比于UxI1p（4）如果在变极过程中施于异步电动机的线电压保持不变，电动机绕组流过额定电流，则

3、由Y联结改为YY连接时的转矩比为：TY/TYY=UxIN(2p)/Ux(2IN)p=1此调速方法近似为恒转矩，其机械特性如上图：由Y联结改为YY连接时的机械特性（图12-3a）（5）同样，如果在变极过程中施于异步电动机的线电压保持不变，电动机绕组流过额定电流，则由D联结该为YY连接时的功率比为：PD/PYY=UxIN/0.577Ux(2IN)=0.866使用此调速方法时，容许输出为近似恒功率，其机械特性如上图：由D联结该为YY连接时的机械特性（图12-3b）第二节变频调速（一）变频调速的原理（1）电动机转速是如何

4、改变的？改变供电频率便可改变异步电动机的同步转速no=60f1/p,从而改变电动机的转速。（2）变频调速的特点变频调速可以适用于各种交流电动机调速，有较大的调速范围、很好的调速平滑性与足够硬度的机械特性，是异步电动机调速最有发展前途的一种方法。（3）变频调速应注意的问题变频调速时，希望调速过程中磁通F保持不变。这是因为如F>FN，将引起磁路过分饱和，导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机，这是不允许的。如F

5、使磁通F保持不变？由电动势方程：Ux@Ex=4.44f1N1kw1F可见，在频率变化时若使Ex/f1为定值即可使磁通F保持不变，近似的可以认为:保持Ux/f1为定值即可使磁通F保持不变。（5）如何在变频调速时使电动机的过载能力保持不变？由异步电动机的最大转矩公式：可引出最大转矩公式的近似表达式：考虑到：W0=2pf1/px1+x2'=2pf1(L1+L2')则可以得到：Tm@C(Ux/f1)2TN=Tm/KT≈C（UX/f1）2KTC=m1p/[8π2(L1+L2ˊ)由此可见，改变频率，同时保持Ux/f1=定值，

6、则电动机的最大转矩不会发生改变，而对于恒转矩调速，电动机的额定转矩也不会改变，所以过载能力也不会改变。（二）变频调速的机械特性若保持(Ux/f1)=恒值，可以得到异步电动机变频时的机械特性当电压值较高时各根机械特性基本平行的解释：因为：n0=60f1/psm@r2'/(x1+x2')=r2'/2pf(L1+L2')所以：Dn=n0sm@60fr2'/2pfp(L1+L2')=60r2'/2pp(L1+L2')与频率无关，即Dn1=Dn2，电压值较高时各根机械特性基本平行异步电动机采用变频调速的机械特性（图12-4

7、）(1）基频以下变频调速—恒转矩调速由上式可知：当Ux/f1常数时，在f1较高时，即接近额定频率时，r1′﹤(x1+x2′)，随着f1的降低，Tm减少的不多；当f1较低时，x1+x2‘较小；r1相对变大，则随着f1的降低，Tm就减小了。显然，当f1降低时，最大转矩不等于常数。但是，由于在效率和功率因数不变的情况下，P2∝UxI1，由此可推得T∝（UxI1/f1)，所以电动机得到充分利用时（电流维持额定值不变），T＝TN＝定值。即：调速方式近似为恒转矩的。（2）基频以上变频调速—恒功率调速基频以上调速时，由于受到绝

8、缘水平的限制，电压不得超过额定值，故只能使电压维持在额定值不变，使频率f1在工频fN基础上增加。由于Tm@C(Ux/f1)2，所以最大转矩Tm将随f1的增大而减小。由于f1＞fN时，电压维持在额定值不变，当电动机得到充分利用（电流额定不变），假如电动机的功率因数和效率不变，则可以推得：P2∝UNIN＝定值。所以，此时电动机的输出功率近似恒功率性质。（a）基频以下调速（常数