电力拖动基础第四章.ppt

第四章 三相异步电动机的调速 由异步电动机转速的表达式 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。 改变定子电压、改变转子电阻、电磁离合器调速、串极调速 4.1转子电路串联电阻调速 转子电路串联电阻的数值愈大，人为机械特性愈软 。 在额定电压时，磁通定值，调速时 转子电阻的计算： 恒转矩调速 4.2　改变定子电压调速 改变异步电动机定子电压的人为特性 转子电路电阻较高时改变定子电压的人为特性 一、调速原理 调压调速既非恒转矩调速，也非恒功率调速，它最适用于转矩随转速降低而减小的负载，如风机类负载，也可用于恒转矩负载，最不适用恒功率负载。 为了改善调速性能一般采用： 1、闭环调速 2、变极变压相结合 二、调速性质 略去励磁电流 4.3 变极调速 一、变极方法 Y→反并YY，2p-p Y→反串Y，2p-p ?→YY，2p-p 当改变定子绕组接线时，必须同时改变定子绕组的相序 二、接线方式： 三、调速特性 忽略改变接线时绕组系数的变化 Y→反串Y，2p-p 为恒功率调速 ?→YY，2p-p 近似为恒功率调速 Y→反并YY ，2p-p 此时同步转速： 为恒转矩调速 Y联结改成YY联结 Δ联结改成YY联结 三、机械特性 4.4 变频调速 对于恒转矩调速，如果变频装置保证 随 成正比地变化，则可保证在频率变化过程中电动机具有同样的过载能力，在恒转矩调速下的变频装置一般就是根据这一要求设计的。 当定子频率较高时 （式中 为常数） 可见，恒转矩变频调速时，如能保持 =定值，则可保证调速过程中电动机的过载能力基本不变，同时可满足磁通Φ 基本不变的要求。 可见，恒转矩变频调速时，如能保持 =定值，则可保证调速过程中电动机的过载能力基本不变，同时可满足磁通Φ 基本不变的要求。 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。 1、在额定转速以下保持E1/f1为常数的变频调速 4.4 变频调速 在恒功率调速时 由此可见，在恒功率调速时，如能满足 =定值的条件，调速过程中电动机的过载能力也能保持不变，但此时磁通将发生变化了。如果此时按恒转矩调速满足 =定值的条件，则磁通将基本不变，但电动机的过载能力将在调速过程中改变。 变频调速具有优异的性能，调速范围较大，平滑性较高，变频时按不同规律变化可实现恒转矩或恒功率调速，以适应不同负载的要求，低速时特性的静差率较高，是异步电动机调速最有发展前途的一种方法。 4.5、串级调速 （一）串级调速的一般原理 中等以上功率的绕线转子异步电动机与其他电动机或电子设备串级联接以实现平滑调速，称为串级调速。 异步电动机的串级调速，就是在异步电动机转子电路内引入感应电动势 ，以调节异步电动机的转速。引入电动势的方向，可与转子电动势 方向相同或相反，其频率则与转子频率相同。 1． 与 同相 未引入 时 引入 后 未引入 时 超前 90° 2． 与 反相 显然，对于右图所示 超前 某一角度的一般情况，可将 分解为二个分量，即与 同相的分量 ，和超前 90°的分量 ，它们既能使电动机调速，又能提高定子的功率因数 s E 2 s E 2 s E 2 超前 某一角度转子电路电压相量图 （二）串级调速的机械特性 根据相量图 异步电动机的转矩为 转子电流的有功分量 1． 时转矩为 2． 时转矩为 或