根據(jù)前述的知識,對于交流電動機(jī),有:
其中,——旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速
——定子繞組交流電源頻率
——三相異步電動機(jī)的極數(shù)
——三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速
——轉(zhuǎn)差率
由以上兩式消去,可以得到:
……………………………………………………………………(式7-5-1)
根據(jù)上式,對異步電動機(jī)的調(diào)速有三個(gè)途徑,即:①改變定子繞組極對數(shù);②改變轉(zhuǎn)差率;③改變電源頻率。對于同步電動機(jī),其轉(zhuǎn)差率,它只具有兩種調(diào)速方式。實(shí)際應(yīng)用的交流調(diào)速方式有多種,以下對幾種常用的方法簡單介紹:
1、變極調(diào)速
這種調(diào)速方式只使用于專門生產(chǎn)的多級多速異步電動機(jī)。通過繞組的不同組合連接方式,可以獲得二、三、四極3種速度,這種調(diào)速方式速度變化是有級的,只適用于一些特殊應(yīng)用的場合,只能達(dá)到大范圍粗調(diào)的目的。本課程第三章的學(xué)習(xí)單元八所介紹的正是雙速電動機(jī)的變速控制,其它類似多級多速電動機(jī)的調(diào)速控制線路與之類似。
2、轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速
這種調(diào)速方式只適用于繞線式轉(zhuǎn)子異步電動機(jī),它是通過改變串聯(lián)于轉(zhuǎn)子電路中的電阻阻值的方式,來改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率,進(jìn)而達(dá)到調(diào)速的目的。由于外部串聯(lián)電阻的阻值可以多級改變,故可實(shí)現(xiàn)多種速度的調(diào)速(原理上,也可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速)。但由于串聯(lián)電阻消耗功率,效率較低,同時(shí)這種調(diào)速方式機(jī)械特性較軟,只適用于調(diào)速性能要求不高的場合。
3、串級調(diào)速
這種調(diào)速方式只適用于繞線式異步電動機(jī),它是通過一定的電子設(shè)備將轉(zhuǎn)差功率反饋到電網(wǎng)中加以利用的方法。在風(fēng)機(jī)、泵類傳動系統(tǒng)中應(yīng)用較廣。
4、調(diào)壓調(diào)速
圖1 調(diào)壓調(diào)速示意圖
如圖1是將晶閘管反并聯(lián)連接,構(gòu)成交流調(diào)速電路,通過調(diào)整晶閘管的觸發(fā)角,改變異步電動機(jī)的端電壓進(jìn)行調(diào)速。這種方式也改變轉(zhuǎn)差率,轉(zhuǎn)差功率消耗在轉(zhuǎn)子回路中,效率較低,較適用于特殊轉(zhuǎn)子電動機(jī)(例如深槽電動機(jī)等高轉(zhuǎn)差率電動機(jī))中。通常,這種調(diào)速方法應(yīng)構(gòu)成轉(zhuǎn)速或電壓閉環(huán),才能實(shí)際應(yīng)用。
5、電磁調(diào)速異步電動機(jī)
這種系統(tǒng)是在異步電動機(jī)與負(fù)載之間通過電磁耦合傳遞機(jī)械功率,調(diào)節(jié)電磁耦合器的勵磁,可調(diào)整轉(zhuǎn)差率的大小,從而達(dá)到調(diào)速的目的。該調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格便宜,適用于簡單的調(diào)整系統(tǒng)中。但它的轉(zhuǎn)差功率消耗在耦合器上,效率低。
6、變頻調(diào)速
改變供電頻率,可使異步電動機(jī)獲得不同的同步轉(zhuǎn)速。采用變頻機(jī)對異步電動機(jī)供電的調(diào)速方法已很少使用。目前大量使用的是采用半導(dǎo)體器件構(gòu)成的靜止變頻器電源。目前這類調(diào)速方法已成為交流調(diào)速發(fā)展的主流。