淺談三相異步電動機(jī)調(diào)速與制動問1

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1、淺談三相異步電動機(jī)調(diào)速與制動問題【摘要】：當(dāng)前，三相異步電動機(jī)由于英成本低，結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠性高和維護(hù)方便等優(yōu)點，在各種工業(yè)領(lǐng)域屮得到了廣泛的應(yīng)用。但英調(diào)速性能和制動性能都不能和直流電動機(jī)相比，因此如何改進(jìn)異步電動機(jī)的調(diào)速性能和制動問題，以捉高調(diào)速性能和制動問題，就顯得特別重要。本文主要對三相異步電動機(jī)調(diào)速與制動方法作了簡單介紹，并針對不同場合適用的電機(jī)做岀了說明?！娟P(guān)鍵詞】：調(diào)速旋轉(zhuǎn)磁場反接制動一、三相異步電動機(jī)調(diào)速60/.根據(jù)三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：n="i(l-s)二P(1-s),可得交流電動機(jī)的三種調(diào)速的方法：(1)改變供電頻率fl;(2)改變電動機(jī)的磁極對數(shù)p;(3)改變轉(zhuǎn)差率s

2、o從調(diào)速的木質(zhì)來看，不同的調(diào)速方式無非是改變交流電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速?或不改變同步轉(zhuǎn)速?兩種。具體來講，三相異步電動機(jī)的調(diào)速主要有以下幾種方法：(-)改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速的方法有：改變轉(zhuǎn)子冋路電阻調(diào)速，改變電源電壓調(diào)速等。1.改變轉(zhuǎn)了回路電阻改變繞線式轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路(在轉(zhuǎn)子回路屮接入一變阻器)，使電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運行。接入的電阻越大，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上，損耗較大，屬于有級調(diào)速，調(diào)速范圍有限，機(jī)械特性較軟。主要應(yīng)用于小型電動機(jī)調(diào)速屮(例如起重機(jī)的提升設(shè)備)。2.改變定子電壓調(diào)速方法當(dāng)異步電動機(jī)定子與轉(zhuǎn)

3、子回路的參數(shù)為恒定時，在一定的轉(zhuǎn)差率下，電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與加在其定子繞組上電壓的平方(即輸入電壓)成正比，因此，改變電動機(jī)的定子電壓就可改變其機(jī)械特性的函數(shù)關(guān)系，從而改變電動機(jī)在一定輸出轉(zhuǎn)矩下的轉(zhuǎn)速。由于屯動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型屯動機(jī)難以應(yīng)用。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻値大的籠型屯動機(jī)，如專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動機(jī)。調(diào)壓調(diào)速的主耍裝置是一個能提供屯壓變化的屯源，目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及品閘管調(diào)壓等幾種。品閘管調(diào)壓方式為最佳。調(diào)壓調(diào)速的特點是：調(diào)壓調(diào)速線路簡單,易實現(xiàn)自動控制；調(diào)壓過程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形

4、式消耗在轉(zhuǎn)子屯阻中，效率較低。調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)一般適用于100KW以下的生產(chǎn)機(jī)械。口前，已成功地大量使用在電梯、卷揚機(jī)械與化纖機(jī)械等工業(yè)裝置屮。（二）、變極調(diào)速方法這種調(diào)速方法是用改變定子繞組的接線方式來改變籠型電動機(jī)定子極對數(shù)達(dá)到調(diào)速目的。變極調(diào)速的異步電動機(jī)一般采用鼠籠式轉(zhuǎn)子，因為鼠籠式轉(zhuǎn)子的極對數(shù)能自動地隨著定子極對數(shù)的改變而改變使定、轉(zhuǎn)子磁場的極對數(shù)總是相等而產(chǎn)生平均電磁轉(zhuǎn)矩。若為繞線型轉(zhuǎn)子，則定子極對數(shù)改變時，轉(zhuǎn)子繞組必須相應(yīng)地改變接法以得到與定子相同的極對數(shù)，所以很不方便。變極調(diào)速的特點如下：具有較碩的機(jī)械特性，穩(wěn)定性良好；無轉(zhuǎn)差損耗，效率高；接線簡單、控制方便、價格低；但屬于有級調(diào)速

5、，級差較大。本方法適用于自動化程度要求不高，不需要無級調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、升降機(jī)、風(fēng)機(jī)等（三）、變頻調(diào)速方法變頻調(diào)速是用改變電動機(jī)定子電源的頻率f,從而改變電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。其調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是變頻器,變頻器可分成交流-直流-交流變頻器和交流-交流變頻器兩大類，口前國內(nèi)大都使用交-直-交變頻器。交-直-交變頻器通過改變脈沖的寬度可以控制逆變器輸出交流基波電壓的幅值，通過改變調(diào)制周期可以控制其輸出頻率，從而同時實現(xiàn)變壓和變頻。英特點：效率高沒有附加損耗；應(yīng)用范圍較廣，可用于籠型異步電動機(jī)；調(diào)速范圍大，精度高；造價高，維護(hù)檢修困難。從調(diào)速范圍、平滑性以及調(diào)速過程中屯動機(jī)的性能等

6、方面來看，變頻調(diào)速很優(yōu)越,可以和宜流電動機(jī)調(diào)速相媲美但耍使頻率和端電壓同吋可調(diào)，但需耍一套專門的變頻裝置，使投入的設(shè)備增多，成本增大。此外還有其他的調(diào)速的方法：（四）、串級調(diào)速方法串級調(diào)速是指繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入口J調(diào)節(jié)的附加電阻來改變屯動機(jī)的轉(zhuǎn)差，達(dá)到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電阻所吸收，再利用產(chǎn)生附加的裝置，把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。本方法主要適合于風(fēng)機(jī)、水泵及軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)擠壓機(jī)等。二、三相異步電動機(jī)的制動所謂制動是指電動機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反。和直流電動機(jī)一樣，界步電動機(jī)在拖動生產(chǎn)機(jī)械吋也有制動要求，如起重機(jī)把重物下降吋，電氣機(jī)車下

7、坡時就需要制動。具體來說，異步電動機(jī)的制動方法主要有以下三種方法：（一）、反接制動反接制動就是指異步屯動機(jī)作電磁制動狀態(tài)運行時的制動，出于這時轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向與定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相反，故稱為反接制動。實現(xiàn)反接制動可用下述兩種方法：1?正轉(zhuǎn)反接制動。設(shè)電動機(jī)帶反抗性負(fù)載運行于電動狀態(tài)，為迅速停車或反轉(zhuǎn)，將電動機(jī)的定了兩相反接，并同時在繞線式電動機(jī)轉(zhuǎn)了回路接入電阻，由于定了相序改變，使旋轉(zhuǎn)磁場方向與電機(jī)的運