三相异步电动机变频调速
三相异步电动机的三种调速方法
三相异步电动机的三种调速方法
三相异步电动机是工业生产中常用的一种电动机,其具有结构简单、可靠性高、维护方便等优点,因此被广泛应用于各种机械设备中。在实际应用中,为了满足不同的工作要求,需要对三相异步电动机进行调速。本文将介绍三相异步电动机的三种调速方法。
一、电压调制调速法
电压调制调速法是一种常用的三相异步电动机调速方法。该方法通过改变电动机的供电电压来实现调速。具体来说,当需要降低电动机的转速时,可以降低电动机的供电电压,从而降低电动机的转速。反之,当需要提高电动机的转速时,可以提高电动机的供电电压,从而提高电动机的转速。
电压调制调速法的优点是调速范围广,调速精度高,且不会对电动机的机械结构产生影响。但是,该方法需要使用特殊的电压调制器,成本较高,且在低速运行时容易出现电动机振动和噪音等问题。
二、变频调速法
变频调速法是一种基于电子技术的三相异步电动机调速方法。该方法通过改变电动机的供电频率来实现调速。具体来说,当需要降低电动机的转速时,可以降低电动机的供电频率,从而降低电动机的转速。反之,当需要提高电动机的转速时,可以提高电动机的供电
频率,从而提高电动机的转速。
变频调速法的优点是调速范围广,调速精度高,且在低速运行时不会出现电动机振动和噪音等问题。同时,该方法还可以实现电动机的软启动和停机,延长电动机的使用寿命。但是,该方法需要使用特殊的变频器,成本较高。
三、转子电阻调速法
转子电阻调速法是一种基于电动机本身结构的三相异步电动机调速方法。该方法通过改变电动机转子电阻来实现调速。具体来说,当需要降低电动机的转速时,可以增加电动机转子电阻,从而降低电动机的转速。反之,当需要提高电动机的转速时,可以减小电动机转子电阻,从而提高电动机的转速。
三相异步电动机调速方法有几种
三相异步电动机调速方法有几种
在工业生产中,三相异步电动机是一种常见的电动机类型,它广泛应用于各种
机械设备中。而电动机的调速方法对于生产效率和设备性能有着重要的影响。本文将介绍三相异步电动机的几种常见调速方法。
第一种调速方法是电压调制调速。电压调制调速是通过改变电动机的供电电压
来实现调速的方法。当电动机的供电电压发生变化时,电动机的转速也会相应地发生变化。这种调速方法简单易行,成本较低,但调速范围有限,且调速精度较低。
第二种调速方法是频率调制调速。频率调制调速是通过改变电动机的供电频率
来实现调速的方法。当电动机的供电频率发生变化时,电动机的转速也会相应地发生变化。这种调速方法调速范围广,调速精度高,但设备成本较高,且需要专门的变频器设备。
第三种调速方法是极数变换调速。极数变换调速是通过改变电动机的极数来实
现调速的方法。当电动机的极数发生变化时,电动机的转速也会相应地发生变化。这种调速方法调速范围广,调速精度高,但需要专门设计的多极电动机,成本较高。
除了以上三种常见的调速方法外,还有一些其他的调速方法,如机械变速调速、电流调制调速等。每种调速方法都有其适用的场景和特点,需要根据具体的生产需求和设备要求来选择合适的调速方法。
总的来说,三相异步电动机有多种调速方法可供选择,每种方法都有其独特的
优势和局限性。在实际应用中,需要根据具体的情况来选择最适合的调速方法,以提高生产效率和设备性能。希望本文介绍的内容对您有所帮助。
三相异步电动机的调速公式
三相异步电动机的调速公式三相异步电动机的调速公式是:
N = (120*f)/(P * NS)
其中,
N是电动机的转速(单位:转/分钟),
f是电源的频率(单位:赫兹),
P是电动机的极数,
NS是电动机的同步转速(单位:转/分钟)。
这个调速公式适用于没有电动机负载参与的情况下,即理论上的转速。实际情况中,电动机调速会受到负载的影响,因此需要在调整电动机负载的同时进行调速。
在实际调速过程中,常用的方法有电压调制、频率调制、极数变换及串并联调速等。这些方法中,电压调制是最常见的方法,通过改变电源电压的幅值来调整电动机的转速。频率调制方法利用变频器对
电源频率进行调整,从而实现电动机的调速。极数变换方法是通过改变电动机的极数来调整转速,适用于一些特殊场合。串并联调速是通过改变电动机的绕组实现不同的转速,串联是将绕组连成串联电路,并联是将绕组连成并联电路,实现电动机的调速。
除了上述调速方法,还可以通过使用反馈控制的技术,例如闭环控制和矢量控制,来实现更精确的调速效果。在工业环境中,通常会使用变频器等电力驱动设备来实现对三相异步电动机的精确调速。
三相异步电动机调速方法有几种
三相异步电动机调速方法有几种
1.变频调速:变频调速也称为变频调速器调速,是一种通过改变供电
频率来改变电动机转速的方法。变频调速主要通过变频器将交流电转换为
直流电,再通过变频器将直流电转换为恒定频率的交流电,从而改变电动
机的转速。该方法具有精度高、调速范围广、运行平稳、效率高等优点,
被广泛应用于电力、石化、冶金等行业。
2.软起动调速:软起动调速是通过控制启动过程中的电流和电压来实
现电动机的调速。软起动调速器能够防止电动机因突然大电流启动而损坏,同时可以控制启动过程中的电流波动,从而实现电机的平稳启动和调速。
3.串励电动机调速:串励电动机调速是通过改变电动机的励磁电流来
改变电动机的转速。串励电动机的转速与励磁电流成正比关系,因此,通
过改变励磁电流的大小可以实现电动机的调速。串励电动机调速方法简单,但调速范围较窄。
4.电容启动调速:电容启动调速是通过在起动电路中添加电容器来改
变电动机的起动电流和起动转矩,从而实现电动机的调速。通过改变电容
器的容量大小,可以调节电动机的转速。电容启动调速方法简单、成本较低,但在大负载下容易失速。
5.双电源调速:双电源调速是通过在调速过程中,同时接入两个不同
电源来改变电动机的转速。其中一个电源供给电动机额定电压和频率,另
一个电源通过变频器控制输出电压和频率,从而实现电动机的调速。双电
源调速方法适用于对电机速度变化范围要求较大的场合。
6.直流电动机调速:直流电动机调速是通过改变电动机的电枢电流、速度反馈信号和电机控制系统来实现电动机的调速。直流电动机调速方法精度高,调速范围广,但占用空间较大,成本较高。
三相异步电动机的变频调速.
三相异步电动机的变频调速
一、三相异步电动机的调速关系式:n=n0(1-s)=60f 1(1-s)/p 改变转速有以下几种方法:
1、改变电动机的极对数P
2、改变电动机的转差率S
3、改变电动机的电源频率F1
二、异步电动机的调速特性:
1、变极调速优点:调速方法简单,机械特性较硬缺点:调速平滑性差,转速成倍变化,不能完成无极调速
2、调转差率调速
(1)笼型电动机定子调压法和电磁调速法优点:变速方便,可以完成无极调速缺点:机械特性较软
(2)绕线转子异步电动机的转子回路串电阻缺点:不能完成无极调速,浪费电能
3、变频调速(1)、基频以下恒磁通(恒转矩)变频调速1)为什么要恒磁通变频调速?
2)怎样才能做到变频调速时磁通恒定
由每极磁通φ=E1/4.44N1F1,可知,磁通φ的值由 E 和 F 共同决定,对 E 和 F 进行适当控制,就可以使磁通保持额定值不变。
(2)基频以上恒功率(恒电压)变频调速
由每极磁通φ =E1/4.44N 1F1,可知,要使电压恒定不变,主磁通φ随 F 的上升而应减小。
总结:随着转速的提高,要使电压恒定,磁通就自然下降,当转子电流不变时,其电磁转矩就会减小,而电磁功率却保持恒定。
变频器的操作
一、变频器的接线
1、主回路接线R、R、T:接交流三相电流U、V、W:接三相异步电动机
2、控制回路的接线
(1)正转起动信号:STL
(2)反转起动信号:STR
(3)起动自保持选择信号:STOP
(4)输入信号中具有功能设定的有:RL、RM、RH、RT、
AU 、JOG、CS
二、操作面板
1、操作面板的名称和功能上半部分为显示器,下半部分为
三相异步电动机的几种调速方式
三相异步电动机的几种调速方式
一、手动控制调速
手动控制是一种最普遍的三相异步电动机调速方式。它依靠加装变压器、电阻
器或多脉冲变压器等器件,调节其输入电压、输入频率或输出电压,从而在一定范围内实现电动机的速度调节。手动控制调速简单易行,但需要对其进行操作并且无法在一定时间内快速响应,因此其调速效果难以满足大功率调速应用的需求。
二、电压型调速
又称为调压调速,它利用晶闸管、继电器等智能控制器调节电动机供电输入电
压或输出电压,控制电动机转速。这种调速方式具有精度高、响应快的优点,而且兼容性好,可实现精细调节。
三、频率型调速
频率型调速是运用变频器将变频器输入电源的固定频率变换为可调的变频电源,并通过变频器控制电动机转速。变频器能够调节电动机速度,实现电机无极调速,从而应用广泛。此外,特别适用于中低速大扭矩的电动机。
四、矢量控制调速
矢量控制调速又称为磁场定向控制调速。它是一种高精度、高响应速度的调速
方式,它利用磁场定向技术,利用电机开机后的瞬态响应,精确测量电机位置并控制电机转速。与其它调速方式相比,矢量控制调速能够实现缓启动、粘滑保护,并且可以自动调整电磁场大小和角度,实现高速、高精度的调速。
五、惯量调节法
惯量调节法是利用电动机惯性和输出转矩的反比关系控制电动机转速的,通常
应用于重载起动场景中的电动机调速。它适用于一些运行要求高的场合,在某些情况下,可达到更好的调速效果,但一般不适用于低速调节。
六、PWM调速
PWM调速广泛应用于三相异步电动机调速中,它结合了电压调速和频率调速
的优点,而且具有成本低、可靠性高等优点。PWM调速采用高频脉冲宽度调制技术,调节输出电压的宽度,从而控制电动机转速。PWM调速还可以实现过流保护、欠压保护等,应用性强。
变频调速三相异步电动机技术条件
变频调速三相异步电动机技术条件
变频调速三相异步电动机是一种通过变频器调节电机的转速的技术。以下是该技术的一些技术条件:
1. 电源:变频调速电动机需要使用交流电源,通常为三相电源,频率范围为50Hz或60Hz。
2. 变频器:变频调速电动机需要配备变频器,用于调节电机的转速。变频器可以将常规频率的电源输出转换为可调节的频率和电压。
3. 频率范围:变频调速电动机的频率范围通常为0-400Hz,可
根据实际需要进行调整。
4. 转矩特性:变频调速电动机需要具有良好的转矩特性,能够在不同转速下保持恒定的转矩输出。
5. 调速范围:变频调速电动机的调速范围通常较大,可以在额定转速的几倍范围内进行调整。
6. 控制方式:变频调速电动机可以通过开环控制或闭环控制进行控制。闭环控制可以实现更精确的转速控制。
7. 电机保护:变频调速电动机需要具备过流、过载、过压、欠压、短路等保护功能,以保证电机的安全运行。
8. 故障诊断:变频调速电动机需要具备故障诊断功能,能够自
动检测并报警或保护电机在发生故障时。
需要注意的是,变频调速三相异步电动机的技术条件可能会根据具体的应用环境和要求而有所不同。以上条件仅为一般情况下的技术要求。
三相异步电动机变频调速原理
三相异步电动机变频调速原理
三相异步电动机是工业生产中常用的一种电动机,其特点是结构简单、可靠性高、使用寿命长等。在工业生产中,往往需要对三相异步电动机进行调速,以满足不同的生产需求。而变频调速技术是一种常用的调速方式,下面将介绍三相异步电动机变频调速原理。
变频调速技术是通过改变电源频率来改变电动机的转速,从而实现调速的目的。在三相异步电动机变频调速中,需要使用变频器来实现频率的调节。变频器是一种电子设备,可以将输入的电源电压和频率转换为可调的输出电压和频率,从而实现对电动机的调速。
具体来说,变频器将输入的交流电源转换为直流电源,然后再将直流电源转换为可调的交流电源。在变频器中,需要使用PWM技术(脉宽调制技术)来实现对输出电压和频率的调节。PWM技术是一种将直流电压转换为脉冲信号的技术,通过改变脉冲信号的占空比来改变输出电压的大小,从而实现对电动机的调速。
在三相异步电动机变频调速中,需要注意的是,变频器的输出电压和频率必须与电动机的额定电压和额定频率相匹配,否则会对电动机造成损害。此外,还需要注意变频器的负载能力,以确保变频器能够承受电动机的负载。
三相异步电动机变频调速是一种常用的调速方式,可以实现对电动机的精确调节,从而满足不同的生产需求。在实际应用中,需要注
意变频器的选择和设置,以确保电动机的正常运行。
变频调速三相异步电动机铭牌解释
变频调速三相异步电动机铭牌解释变频调速三相异步电动机铭牌解释:
三相异步电动机是一种常见的电动机类型,常用于工业和家用设备中。变频调
速技术是一种能够调整电机运行速度的技术,通过改变电源频率来实现。而变频调速三相异步电动机的铭牌是关于电机的基本参数和性能指标的标识。
铭牌上通常会包含以下信息:
1. 电机型号:表示该电动机的具体型号,用于进行识别和区分。
2. 额定功率/额定电压:表示电动机的额定输出功率,以及额定的供电电压。
3. 极数:表示电动机的极对数。极数越多,电机对机械负载的扭矩平滑度越高,适用于需要平稳运行的场合。
4. 频率:表示电动机额定的供电频率,通常为50Hz或60Hz。
5. 额定转速:表示电动机的额定转速,即在额定电压和额定负载下正常运转时
的转速。
6. 绝缘等级:表示电动机外壳和绕组绝缘的等级,用于判断电机的绝缘性能。
7. 防护等级:表示电动机外壳的防护等级,用于判断电机的防水、防尘等性能。
8. 制造厂商信息:包括制造商的名称、地址和联系方式。
通过铭牌上的这些信息,用户可以了解电动机的基本参数和使用要求,以便正
确选择和使用电动机,并且有助于维修和保养电机。用户在购买电动机时,可以根据自己的需求和设备要求,参考铭牌上的参数进行选择,以确保电动机能够正常、高效运行。
变频调速专用三相异步电动机能效等级
一、简介
变频调速专用三相异步电动机是一种通过变频器调速控制转速的电动机,广泛应用于工业生产中的输送设备、风机、泵类、压缩机、中小功率传动设备等各种机械领域。而电动机的能效等级是评估其能效水平的重要指标之一。
二、能效等级的定义
1. 能效等级是指电动机在额定负载下的能效表现,通常以IEC国际标准为依据,通过测试和评估确定。而IEC国际标准将电动机能效等级分为IE1、IE2、IE3、IE4四个级别,IE4为最高等级,代表着电动机的能效水平最高。
2. 根据IEC标准,IE1级别是最低能效等级,IE2级别相对提高,而IE3级别则是中高能效等级。而IE4级别是最高能效等级,针对超高效率要求的应用,通常采用永磁同步电动机或高效率同步电动机实现。
三、取得高能效等级的关键因素
1. 优质的材料和工艺。高能效等级的电动机需要使用优质的磁铁材料和绝缘材料,以及精密的加工工艺和装配技术,确保电动机的核心部件性能达到最佳状态。
2. 合理的设计结构。电动机的设计结构应当合理,能够最大限度地减少能量损耗和热损失,提高传动效率和能效水平。
3. 先进的制造工艺。采用先进的制造工艺和自动化生产设备,确保电
动机的各项性能指标均达到标准要求,提高生产效率和产品质量。
四、变频调速专用三相异步电动机能效等级的应用优势
1. 节能高效。变频调速专用三相异步电动机能够根据实际负载需求调
整转速,达到节能减排的目的。其高能效等级更是使其在节能降耗方
面具有明显优势。
2. 转矩性能优异。变频调速专用三相异步电动机在额定负载下具有良
好的转矩性能,能够提供稳定的输出力矩,满足各种负载工况的需求。
完整版《三相异步电动机变频调速系统设计》
完整版《三相异步电动机变频调速系统设计》三相异步电动机变频调速系统是一种应用广泛的电机控制系统,通过
对电机的供电频率和电压进行调整,实现电机的调速功能。本文将对三相
异步电动机变频调速系统进行详细的设计。
1.系统结构
三相异步电动机变频调速系统主要由电机、变频器和控制系统三部分
组成。电机作为执行元件,接受变频器输出的电压和频率进行运行;变频
器则负责将输入的电网电压和频率转换为适合电机运行的电压和频率;控
制系统则完成对变频器的控制和监测,实现对电机的精确调速。
2.硬件设计
在硬件设计方面,需要选择适合电机的变频器和控制器,并完成相应
的接线和连接。变频器通常需要选择带有电压和频率调节功能的型号,以
满足不同工作条件下的电机要求。控制器则需要选择具备快速响应和稳定
性能的型号,以确保系统的准确调速。
3.变频器参数设置
变频器的参数设置对于电机的工作性能影响较大。在设置参数时,首
先需要根据电机的额定功率和工作特性确定变频器的额定输出功率。同时,还需要根据电机的额定电压和额定转速设置变频器的额定输出电压和额定
输出频率。此外,还需要根据电机的负载特性设置变频器的过载保护和反
馈调节参数。
4.控制系统设计
控制系统的设计主要包括速度信号检测、计算和反馈控制三个步骤。
速度信号检测可以通过安装编码器或霍尔传感器等装置实现。根据检测到
的速度信号,控制系统可以计算出电机的当前转速,并与设定的目标转速
进行比较,得到误差信号。通过对误差信号进行PID控制,控制系统可以
调整变频器的输出频率和电压,以实现对电机转速的控制。
5.保护措施设计
三相异步电动机的变频范围
三相异步电动机的变频范围
摘要:
I.引言
- 介绍三相异步电动机
- 引入变频范围的概念
II.变频范围的重要性
- 影响电机性能
- 影响设备工作效率
III.变频范围的原理
- 电机转速与频率的关系
- 变频器的作用
IV.变频范围的应用
- 工业生产
- 交通运输
- 日常生活
V.变频范围的优化
- 选择合适的电机和变频器
- 控制参数设置
VI.结论
- 总结变频范围的重要性
- 强调优化变频范围的方法
正文:
三相异步电动机是一种广泛应用于工业、交通运输、日常生活等领域的电动机。在不同的应用场景中,电机需要根据实际需求调整转速,这就涉及到一个重要的概念——变频范围。
变频范围是指三相异步电动机在变频器控制下,能够实现的有效调速范围。它直接影响着电机的性能和设备的运行效率。因此,了解和掌握变频范围对于合理使用电机、提高系统运行效率具有重要意义。
在电机转速与频率的关系中,我们可以找到变频范围的原理。当变频器改变电源频率时,电机转速也会相应地发生变化。通过调整变频器的输出频率,可以实现对电机转速的控制,进而满足不同场景下的需求。
在实际应用中,变频范围在工业生产、交通运输、日常生活等方面都有着广泛的应用。例如,在工业生产领域,通过调整电机转速,可以实现设备的自动化运行,提高生产效率;在交通运输领域,变频范围的应用可以降低能耗,延长设备使用寿命;在日常生活中,变频范围在空调、冰箱等家电产品中也有着重要作用。
为了优化变频范围,我们需要选择合适的电机和变频器。电机方面,应根据负载需求选择适当功率和转速的电机;变频器方面,应选择质量可靠、性能稳定的产品。此外,合理设置变频器的控制参数,如加速/减速时间、电流限制等,也有助于提高变频范围的效果。
三相异步电机的调速方法
三相异步电机的调速方法
1. 变频调速:通过改变供电频率来控制电机的转速。通过变频器将电网的固定频率电源转换为可调的频率和电压输出,从而实现对电机转速的调节。
2. 转子电阻调速:在电机转子的回路中串入可调的外接电阻,通过改变转子电阻的大小来改变电机的转速。
3. 联轴器调速:通过在电机和负载之间安装联轴器,调节联轴器的转速比例来实现电机的调速。
4. 双绕组调速:在电机的定子上增加一个附加的绕组,通过改变定子和附加绕组的绕组连接方式,调节电机的转速。
5. 自耦变压器调速:通过在电机的供电线路上安装自耦变压器,改变电压比例来调节电机的转速。
需要根据具体的应用和需求选择适合的调速方法。每种调速方法都有其优点和限制,需要综合考虑电机的特性、负载要求、调速范围和成本等因素。同时,在进行电机调速时,需要注意保护电机,避免超出其额定工作范围,以确保安全可靠的运行。
三相异步电机变频调速的工作原理
三相异步电机变频调速的工作原理
1.基本原理:三相异步电机是通过电磁感应的原理产生转动力的,其转速与供电频率成正比。变频调速就是通过改变电机的供电频率,来改变电机的转速。
2.变频器:变频调速系统的核心是变频器,也称为交流变频调速器。它由整流器、滤波器、逆变器、控制电路等组成。变频器可以将输入的固定频率、固定电压的交流电能转换成可变频率、可调电压的交流电能。
3.电压变频调速:在电压变频调速中,变频器通过提供可调的电压来改变电机的供电电压,进而控制电机的转速。变频器会根据控制信号,调整输出电压的频率和幅值,使得电机的转速与所需的转速匹配。
4.频率变频调速:在频率变频调速中,变频器通过改变电机的供电频率来控制电机的转速。变频器会通过改变输入电压的频率,改变电机的额定转速。例如,如果输入电压的频率为50Hz,变频器将其转换为30Hz,电机的转速将降低为原来的60%。
5.闭环控制系统:为了实现精确的调速,变频调速系统通常采用闭环控制方法。这种方法通过在电机轴上安装编码器等位置传感器,将电机的实际转速反馈给控制系统。控制系统会根据设定的转速和实际转速之间的误差,调整变频器的输出,使得实际转速接近设定转速。
6.调速特性:三相异步电机变频调速具有良好的调速特性。在负载变化较小的情况下,调速范围广,调速精度高。同时,变频调速系统还具有起动电流小、起动冲击小、能耗低等特点。
总结起来,三相异步电机变频调速是通过改变电机的供电频率来调节电机的转速的方法。其核心是变频器,通过调整电压或频率来控制电机的
供电,同时采用闭环控制系统实现精确的调速。该方法具有调速范围广、调速精度高等特点,广泛应用于工业生产和交通运输等领域。
列举三相异步电动机的调速方法
列举三相异步电动机的调速方法
三相异步电动机是一种常用的电动机类型,广泛应用于工业领域。为了满足不同工况的需求,有多种调速方法可以用于控制三相异步电动机的转速。
1. 变频调速方法:变频调速是目前应用最广泛的一种调速方法。通过改变电源供电频率,可以改变电动机的转速。这种方法可以实现连续调速,并且具有调速范围广、稳定性好等优点。变频调速还可以根据不同的负载要求进行自动调节,提高电动机的效率。
2. 极数调速方法:三相异步电动机的极数与转速成反比关系。通过改变电动机的极数,可以实现转速的调节。这种方法适用于需要频繁调速的工况,但调速范围相对较小。
3. 转子电阻调速方法:在三相异步电动机的转子电路中串联一个可调电阻,通过改变电阻的值来改变电动机的转速。这种方法适用于负载波动较大的情况,可以在负载变化时实现转速的调节。
除了以上列举的调速方法外,还有许多其他调速方法,如励磁调速、矢量调速等。不同的调速方法适用于不同的工况,选择合适的调速方法可以提高电动机的工作效率和使用寿命。同时,随着科技的不断进步,新的调速方法也在不断涌现,为电动机的调速提供更多选择。
列举三相异步电机常见调速和起动方法
列举三相异步电机常见调速和起动方法三相异步电机是工业中最常用的电动机之一、它的优点包括结构简单、维护方便、运行可靠、体积小、重量轻和价格低廉。为了满足不同的工作
要求,三相异步电机通常需要进行调速和起动。下面将列举三种常见的调
速和起动方法。
一、调速方法:
1.变频调速:变频调速是通过控制变频器改变电源供给的频率来实现
电机的调速。变频器将电源交流电转换为直流电,然后再通过逆变器将直
流电转换为可调变频的交流电供给电机。通过调节逆变器输出的频率,可
以控制电机的转速。
2.触发器调速:触发器调速是通过改变电动机的供电角来实现调速。
它利用触发器控制电压源切断或接通电流,从而改变电动机的供电角度,
进而改变电动机的转速。触发器调速具有结构简单、调整范围广、调制精
度高等特点。
3.矢量变流器调速:矢量变流器调速是通过电流闭环控制的方法来实
现调速。它通过测量电机的电流和转速,然后利用电流反馈和转速控制算法,来调节逆变器的输出电压和频率,从而控制电机的转速。
以上三种调速方法各有优势和适用场景。变频调速灵活性较高,适用
于对转速要求较高、需要频繁变速的场合;触发器调速结构简单、成本低,适用于转速要求不高、调速范围较窄的场合;矢量变流器调速调速范围广,响应速度快,适用于大型机械设备。
二、起动方法:
1.直接起动:直接起动是将电机直接连接到电源并启动,没有任何附
加装置。这种起动方法结构简单、成本低,适用于启动负载较小的电机。
2.降压起动:降压起动是通过降低电源的电压来减小电机的起动电流,从而保护电机和电源。通常采用自动降压起动器或星角变压器进行降压起动。
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一、三相异步电动机变频调速原理
由于电机转速n 与旋转磁场转速1n 接近,磁场转速1n 改变后,电机转速n 也
就随之变化,由公式1
160f n p
=可知,改变电源频率1f ,可以调节磁场旋转,从
而改变电机转速,这种方法称为变频调速。
根据三相异步电动机的转速公式为
()()1
16011f n s n s p
=
-=- 式中1f 为异步电动机的定子电压供电频率;p 为异步电动机的极对数;s 为异步电动机的转差率。
所以调节三相异步电动机的转速有三种方案。异步电动机的变压变频调速系统一般简称变频调速系统,由于调速时转差功率不变,在各种异步电动机调速系统中效率最高,同时性能最好,是交流调速系统的主要研究和发展方向。
改变异步电动机定子绕组供电电源的频率1f ,可以改变同步转速n ,从而改变转速。如果频率1f 连续可调,则可平滑的调节转速,此为变频调速原理。
三相异步电动机运行时,忽略定子阻抗压降时,定子每相电压为
1111m 4.44m U E f N k φ≈=
式中1E 为气隙磁通在定子每相中的感应电动势;1f 为定子电源频率;1N 为定子每相绕组匝数;m k 为基波绕组系数,m φ为每极气隙磁通量。
如果改变频率1f ,且保持定子电源电压1U 不变,则气隙每极磁通m φ将增大,会引起电动机铁芯磁路饱和,从而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。因此,降低电源频率1f 时,必须同时降低电源电压,已达到控制磁通m φ的目的。 .1、基频以下变频调速
为了防止磁路的饱和,当降低定子电源频率1f 时,保持
1
1
U f 为常数,使气每极磁通m φ为常数,应使电压和频率按比例的配合调节。这时,电动机的电磁转
矩为()()222
2111
111
212222*********p r r m pU f m U s s T f r r f r x x r x x s s ππ⎡⎤
⎛⎫⎢⎥ ⎪
⎢⎥ ⎪⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦
''⎛⎫== ⎪''⎛⎫⎝⎭'+++'+++ ⎪⎝⎭ [1][8]
上式对s 求导,即
0dT
ds
=,有最大
转矩和临界转差率为()()
()
2
2
11
111
22
221111121111212222m m p U T f f r r x x f r r x x ππ⎛⎫=
= ⎪⎝⎭''++++++ ()
2
2
2112m s r x x '=
'++由上式可知:当
1
1
U f =常数时,在1f 较高时,即接近额定频率时,()112r x x '+,随着1f 的降低,m T 减少的不多;当1f 较低时,()12x x '+较小;1r 相对变大,则随着1f 的降低,m T 就减小了。显然,当1f 降低时,最大转矩m T 不等于常数。保持
1
1
U f =常数,降低频率调速时的机械特征如图1所示。这相当于他励直流电机的降压调速。
图1 变频调速的机械特性
(a )基频以下调速(
1
1
U f =常数) (b )基频以上调速(1U =常数) (a ) 2、基频以上变频调速
在基频以上变频调速时,也按比例身高电源电压时不允许的,只能保持电压为n U 不变,频率1f 越高,磁通m φ越低,是一种降低磁通升速的方法,这相当于它励电动机弱磁调速。
保持n U =常数,升高频率时,电动机的电磁转矩为()
2
2
211221112
2r m pU s
T r f
r x x s
π⎡⎤⎛⎫⎢⎥ ⎪⎢⎥
⎪⎢⎥ ⎪⎝
⎭
⎣⎦
'=
'
'+
++
上式求
0dT
ds
=,得最大转矩和临界转差率为 ()()
2
112
21111222m T f r r x x π=
'+++
()
2
2
21
12m s r x x '=
'++
由于1f 较高,1x 、2x '和
2
r s
'比1r 大的多,则上式变为 ()()2111121
22121121
11221
2m m m pU T f x x f r r s x x f L L f ππ≈'∝
'+'≈=∝
''++
因此,频率越高时,m T 越小,m s 也越小。保持 n U 为常数,升高频率调速时的机械特性如图1(b )所示。
二、SIMULINK 仿真模型
建立三相异步电动机的变频调速仿真模型,可以采用simulink 提供的仿真模块,如交流电源,电压测量,异步电机,电机测量等。其中,三相交流电源位于【Power System 】的Power Electronics 中,将三相交流电源的频率设置成60z H ,电压值设置的与电机的电压相同。电压表位于【Power System 】的Measurement 中,异步电机模块位于【Power System 】库的Machines 中,双击电机模型,设置其参数,设置如图(a )所示,设置增益K 的值为(30/)其仿真图形如实例图(b )所示。
(a )变频调速仿真模型