三相异步电动机的调压调速
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
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。
转子电阻调速法的优点是成本低，调速范围广，且不需要使用特殊的调速器。
但是，该方法会对电动机的机械结构产生影响，同时在低速运行时容易出现电动机振动和噪音等问题。
三相异步电动机的调速方法有电压调制调速法、变频调速法和转子电阻调速法。
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三相异步电动机调速方法有以下几种：1. 变频调速：变频调速是最常见的方法之一，通过控制变频器的输出频率，改变电机的转速。
变频器将电源频率转换为可调的高频交流电，然后供电给电动机，通过改变输出频率，可以使电机的转速达到所需的速度。
2. 电压调节：电压调节是通过改变电机的供电电压来调整其转速。
通过降低或增加电机的供电电压，可以改变电机的转速。
这种调速方法简单、成本低，但是变压器的过载能力有限，不能实现大范围的调速。
3. 电阻调速：电阻调速是通过在电机起动电路中串联电阻器来改变电机的供电电压，进而改变其转速。
通过改变电阻的大小来改变电压降，从而实现调速。
但是这种方法存在能量损耗较大、效率低的问题。
4. 转子电流反馈调速：通过在电机转子绕组上安装传感器，实时测量转子电流，并根据电流大小调整电压信号，控制转速。
这种调速方法适用于小功率电机，具有调速精度高、响应速度快的优点。
5. 励磁调速：励磁调速是通过改变电动机的励磁电流来控制转速。
通过调节励磁电流的大小，可以改变转子感应电动势的大小，从而实现调速。
这种方法适用于大功率电机，但励磁系统较为复杂。
6. 双电源调速：双电源调速是将电机连接到两个不同的电源，通过切换电源来改变电机的供电电压，从而实现调速。
这种调速方法比较灵活，可以实现宽范围的调速，但设计和安装要求较高。
7. 直接耦合调速：直接耦合调速是将电动机与可变载荷直接耦合，在负载端通过改变负载的机械特性来改变电动机的转速。
这种方法在某些特定场合下适用，但对机械系统的设计和操作要求较高。
综上所述，三相异步电动机的调速方法包括：变频调速、电压调节、电阻调速、转子电流反馈调速、励磁调速、双电源调速和直接耦合调速。
每种调速方法都有其适用的场合和优缺点，根据具体的需求和条件选择合适的调速方法。
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。
以上为六种三相异步电动机的调速方式，每种调速方式都有其适用的场合。
根据实际应用需求，选择合适的调速方式可以实现电动机稳定、高效的工作。
三相异步电动机调速方法
三相异步电动机调速方法三相异步电动机是工业生产中常见的一种电动机，它具有结构简单、运行可靠、维护方便等优点，因此在各种机械设备中得到广泛应用。
在实际生产中，为了满足不同工艺要求和工作条件，常常需要对三相异步电动机进行调速。
下面将介绍几种常见的三相异步电动机调速方法。
首先，我们来介绍电压调制调速方法。
这是一种最为简单的调速方法，通过改变电动机的供电电压来实现调速。
当电动机的供电电压降低时，电动机的转速也会相应降低，反之亦然。
这种方法简单易行，成本低廉，但是调速范围有限，且效率不高。
其次，我们来介绍频率调制调速方法。
这种方法是通过改变电动机的供电频率来实现调速。
通常情况下，电动机的供电频率是恒定的，但是通过变频器等设备可以改变供电频率，从而实现调速。
这种方法调速范围广，效率高，但是设备成本较高。
另外，我们还可以采用极对数调速方法。
这是通过改变电动机的极对数来实现调速。
当电动机的极对数增加时，电动机的转速会相应降低，反之亦然。
这种方法调速范围广，效率高，但是需要更换电动机的定子绕组，成本较高。
除了以上几种常见的调速方法外，还有一些其他的调速方法，如机械变速调速方法、液压变速调速方法等。
这些方法各有特点，可以根据具体的工艺要求和工作条件选择合适的调速方法。
总的来说，三相异步电动机的调速方法有多种多样，可以根据具体的需求选择合适的调速方法。
在选择调速方法时，需要考虑调速范围、效率、成本等因素，并结合实际情况进行综合考虑。
希望本文介绍的内容能够为大家在实际生产中选择合适的调速方法提供一些参考，使生产过程更加顺利高效。
三相异步电动机的调速
m1 p U1 2 1 ( ) 常数 ' 4 f1 2 ( L1 L2 ) Te max的降低是由定子绕组电阻 r 的影响所致。尤其是当 f1 低到使得 r 由上式可见， 1 1 ( x1 x2 ) 相比较时， Te max下降严重。 可以与 Te max
解决措施： 可以对 U1 / f1的线性关系加以修正，提高低频时的 U1 / f1 ，以补偿 低频时定子绕组电阻压降的影响（见下图）。
TY 9550PY 9550PYY ( ) /( ) 1 TYY n1 2n1
结论：Y/YY接变极调速属于恒转矩调速方式。
第12章 三相异步电动机的调速
b、△/YY接变极调速
假定变极调速前后电机的功率因数 cos1 、效率 均不变，并设每半相绕组中的电 流均为额定值 I 1N ，则 /YY变极前后电动机的输出功率和输出转矩分别满足下列关系：
改变极对数p都是成倍的变化，转速也是成倍的变化，故为有级调速。 改变定子绕组的联结法改变绕组极对数的原理。 见下页图12－1，12－2
第12章 三相异步电动机的调速
三相异步电动机的转子转速可由下式给出：
60 f1 n (1 s) p
由上式可见，三相异步电动机的调速方法大致分为如下几种： 变极调速； 变频调速； 改变转差率调速； 其中，改变转差率的调速方法涉及： 改变定子电压的调压调速； 绕线式异步电动机的转子串电阻调速； 电磁离合器调速； 绕线式异步电动机的双馈调速与串级调速。
由此绘出保持U1 / f1=常数时变频调速的典型机械特性如下图所示。为便于比较，图 中还同时绘出了 Te max 常数时的机械特性，如图中的虚线所示。
三相异步电动机变频调速时 的机械特性( U1 / f1 =常数)
三相异步电动机的调速
三相异步电动机的调速
设：变极前后电源线电压UN及每个半相绕组的电流IN不变
Y/yy 变极后，极对数减半，转速增加一倍，输出功率增大一倍 ，输出转矩不变，属于恒转矩调速性质。适用于拖动起重机、 电梯、运输带等恒转矩负载的调速。
三相异步电动机的调速
2．Δ / yy变极调速
变极前顺串2p=4 Δ 型接线
Tyy 2 n 2 n 0.577 T 9550P / n 3 n yy 3 2n 9550P YY /n yy
用相电压相电流计算功率
Δ / yy变极调速后，极数减半，转速增加一倍，转矩近似减 小一半，功率近似保持不变。属于恒功率调速性质，适用于 车床切削加工。
三相异步电动机的调速
三相异步电动机的调速
一、变极调速
（一）变极原理
a) 顺串 p=2
b) 反串
p=1
c)反并 p=1
三相异步电动机的调速
三相异步电动机的调速
三相异步电动机的调速
变极原理： 只要将两个“半相绕组”中的任一个“半相绕
组”中的电流反向，就可以将极对数增加一倍（顺串)或减少一
倍（反串或反并）。若极对数减少一半，同步转速就提高一倍 ，电动机转速也几乎升高一倍。
为保证变极调速前后，电动机旋转方向不变，在改变绕
组接线的同时，必须将V、W两相出线端对调，使电动机接入
电源的相序改变。
原因：由于电机定子的圆周上，电角度是机械角度的p倍， 当即对数改变时，必然引起三相绕组的空间相序发生变化，为 保证变极调速前后，电机的旋转方向不变，在改变定子绕组接 线方式的同时，必须将V、W两相出线端对调。
U1≈E1=4.44f1N1K1Φ m
当f1下降，U1不变时，Φm增加，磁路进入饱和段，使I 0急 剧增大，电动机温升过高，使过载能力变小。因此调频时要求f 和U成正比例调节。 当f1上调，U1不能上升（U1不能大于额定电压），Φm下降， 导致电磁转矩和最大转矩下降，影响电动机的过载能力。
三相异步电机的调速
一.基频以下变频调速 A),保持 为常数
上式对s求导，即 有最大转矩和临界转差率为
一.基频以下变频调速 B),保持 为常数 为防止磁路的饱和，当降低定子电源频率时，保持 为常数，使气 隙每极磁通 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 上式对s求导，即 有最大转矩和临界转差率为
当某一瞬间电势的极性 与 或同相时，有转子回路电流为
反相
式中“–”号表示 与 反相，“+”号表示 与 同相。异步电动机的电磁 转矩为
当电动机定子电压及负载转矩都保持不变时，转子电流可看成常数；同时考虑到电 动机正常运行时s很小，sx2《 r2 忽略sx2 则： 在负载转矩 一定的条件下，若 转子串入 与 反相，则
变频调速原理及其机械特性
改变异步电动机定子绕组供电电源的频率 ，可以改变同步 转速n 1 ，从而改变转速。如果频率 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 如果降低频率 ，且保持定子电源电压 不变，则气隙每 极磁通 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 时，必须同时降低电源电压 ，以达到控 制磁通 的目的。对此，需要考虑基频（额定频率）以下的调 速和基频以上调速两种情况
三相异步电动机的调速
根据三相异步电动机的转速公式为
通过上式可知，改变交流电机转速的方 法有三种 1．变转差率调速：改变s实现调速； 2．变极调速：改变p来实现调速 3．变频调速：改变f1实现调速
三相异步电动机的调速
改变转差率的方法很多，常用的方案有改变异步电动机的定子 电压调速，采用电磁转差（或滑差）离合器调速，转子回路串电 阻调速以及串极调速。前两种方法适用于鼠笼式异步电动机，后 者适合于绕线式异步电动机。这些方案都能使异步电动机实现平 滑调速，但共同的缺点是在调速过程中存在转差损耗，即在调节 过程中转子绕组均产生大量的钢损耗（ ）(又称转差功 率)，使转子发热，系统效率降低；主要存在调速范围窄、效率低， 对电网污染较大，不能满足交流调速应用的广泛需求； 改变电机的极数的调速，无法实现连续调速，并且接线麻烦， 应用的场合少；但价格便宜； 改变频率进行调速是最理想的，但这个梦想经历了百年之久， 直至20世纪70年代，大功率晶体管（GTR）的开发成功，才实现 变频调速，随着电子技术和计算机技术的日益发展变频调速技术 日益成熟，应用得越来越广泛了
三相异步电动机调速方法有几种
一、变极对数调速方法
这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：
具有较硬的机械特性，稳定性良好；
无转差损耗，效率高；
接线简单、控制方便、价格低；
有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。
效率高，调速过程中没有附加损耗；
应用范围广，可用于笼型异步电动机；
调速范围大，特性硬，精度高；
技术复杂，造价高，维护检修困难。
本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。
三、串级调速方法
串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为：
本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。
二、变频调速方法
变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。其特点：
功率适应范围大，可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要；
结构简单，工作可靠，使用及维修方便，且造价低；
尺寸小，能容大；
控制调节方便，容易实现自动控制。
本方法适用于风机、水泵的调速
六、电磁调速电动机调速方法
三相笼型异步电动机的调速方法
三相笼型异步电动机的调速方法
三相笼型异步电动机的调速方法主要有以下几种：
1. 变频调速：通过改变电源频率来控制电动机的转速。
通过变频器将电源频率转换为可调的高频输出，控制电机的速度。
2. 软起动调速：通过在电动机起动过程中逐步增加电源电压，使电机实现平稳启动和调速。
3. 电阻调速：在电动机的转子电路中串入可调的电阻，改变转子电阻来控制电机的转速。
4. 转子电流分解调速：通过将电动机转子电流分解成主磁通分量和励磁分量，通过调节励磁分量来控制电机的转速。
5. 增加机械负载：通过增加机械负载来降低电动机的转速。
以上是常见的几种三相笼型异步电动机的调速方法，具体选择哪种方法需要根据实际需要和具体情况进行判断和选择。
三相异步电动机调速方法
三相异步电动机调速方法三相异步电动机是工业中常见的一种电动机，具有输出转矩大、运行可靠、结构简单等特点。
为了满足不同工作要求，需要对其进行调速。
常用的三相异步电动机调速方法包括电压调制法、频率调制法、极数调制法、串联电阻调速法、变压器调速法、变频调速法等。
1. 电压调制法：通过改变电源电压的大小来调整电动机的转速。
维持电源频率不变，调整电源电压的方法有：自动电压调整器（AVR）、手动变压器调节、自耦变压器调节等。
其中，AVR是一种自动调压装置，通过感应电源电流的变化来调整变压器的输出电压，实现电动机的调速。
2. 频率调制法：通过改变电源的基波频率来实现电动机的调速。
频率变化引起的磁场变化会改变电动机的转速。
常见的频率调制方法有：变频器调速和旋变电阻调速。
其中，变频器调速是最常用的方法，在工业领域得到广泛应用。
变频器通过变换器将交流电源转换为直流电源，再经过逆变器将直流电源转换为可调频率的交流电源，通过控制器调节逆变器的输出频率，从而实现调速。
3. 极数调制法：通过改变电动机的励磁电流或励磁电压来改变电动机的极数，从而实现调速。
极数调制法适用于功率较大、转矩要求较高的场合。
4. 串联电阻调速法：在电机的绕组中串联一个可调电阻，通过改变电阻的大小来调整电动机的转速。
由于串联电阻的存在，电动机的绕组电压下降，转速也会相应下降。
这种调速方法结构简单，适用于一些要求不高的场合。
5. 变压器调速法：通过在供电端串联变压器，通过改变变压器的变比来改变电动机的输入电压和转速。
这种调速方法适用于功能相对简单，负载要求不高的场合。
6. 变频调速法：将电源的交流电转换为可调频率的交流电源，通过调节输出频率来调整电动机的转速。
变频器可以调变频率和改变电压，从而实现对电动机的调速。
这种调速方法具有调节范围广、精度高、转速稳定等优点，广泛应用于各行各业。
综上所述，三相异步电动机调速方法有多种，根据不同的需求和场合可以选择合适的方法。
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三相异步电动机是工业中常用的一种电机，它具有结构简单、维护方便、运行可靠等优点，因此在各种机械设备中都得到了广泛的应用。
而电动机的调速技术则是其在实际应用中必不可少的一部分，可以根据不同的需求来调整电动机的转速，以满足不同的工作要求。
那么，三相异步电动机的调速方法到底有几种呢？接下来，我们将对此进行详细的介绍。
首先，我们来介绍最常见的三种三相异步电动机调速方法：1. 变频调速，变频调速是目前应用最为广泛的一种调速方法。
它通过改变电动机的供电频率来控制电动机的转速，从而实现调速的目的。
变频调速具有调速范围广、精度高、效率好等优点，因此在许多需要精确调速的场合得到了广泛的应用。
2. 电压调速，电压调速是通过改变电动机的供电电压来实现调速的方法。
通过降低或提高电动机的供电电压，可以有效地控制电动机的转速。
电压调速具有结构简单、成本低等优点，适用于一些对调速精度要求不高的场合。
3. 极对数调速，通过改变电动机的极对数来实现调速的方法。
改变电动机的极对数可以改变电磁场的旋转速度，从而实现调速的目的。
极对数调速具有响应速度快、调速范围广等优点，适用于一些需要快速响应的场合。
除了上述三种常见的调速方法外，还有一些其他的调速方法，如阻抗调速、转子电流调速等，它们都是根据电动机的工作原理和特点来实现调速的。
这些调速方法各有特点，可以根据具体的应用场合来选择合适的调速方法。
总的来说，三相异步电动机的调速方法有多种，每种方法都有其适用的场合和特点。
在实际应用中，需要根据具体的需求和条件来选择合适的调速方法，以确保电动机能够稳定、高效地运行。
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三相异步电动机的调速
2023年8月26日 星期六
§4－7 三相异步电动机的调速
3、恒电流变频率调速
用于负载容量小且变化不大的场合。
四、异步电动机调速方法比较（表3—8） 五、电磁调速异步电动机
2023年8月26日 星期六
§4－7 三相异步电动机的调速
三相异步电动机虽然可以有三种调速，但方 法却不尽人意。因此人们又设计出一类使用三 相交流电能在一定范围内平滑、宽广调速的电 动机，称为电磁调速异步电动机，又称滑差电 动机。 1、滑差电动机的组成
②缺点
转差离合器是依靠涡流而工作的，涡流损耗使 电枢发热，n↓→ S↑→ 涡流↑，不宜长期低速运 行。机械特性是软特性。
⑶转向
如果要改变输出轴的转动方向，必须改变异步 电动机的转动方向。
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2023年8月26日 星期六
§4－7 三相异步电动机的调速
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2023年8月26日 星期六
§4－7 三相异步电动机的调速
PYY 1.15P
TYY 0.58T
可见，∆-YY联结方式时，电动机的转速增大一倍，容许 输出功率近似不变，而容许输出转矩近似减少一半，所以这种 变极调速属于恒功率调速，它适用于恒功率负载。
同理可以分析，正串Y-反串Y联结方式的变极调速属恒功率 调速。
变极调速时,转速几乎是成倍变化的,调速的平滑性较差,但 具有较硬的机械特性,稳定性好, 可用于恒功率和恒转矩负载。
2023年8月26日 星期六
三相异步电动机的七种调速方式
三相异步电动机的七种调速方式三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(1-s)从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的。
从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。
在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。
改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。
从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法（如串级调速等）。
有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。
一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。
一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。
本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。
二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。
变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。
其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。
三相异步电动机变频调速
.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 n1接近，磁场转速 n1改变后，电机转速 n 也60 f 1可知，改变电源频率 f 1，可以调节磁场旋转，从就随之变化，由公式 n1p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60 f1n1 1 sn 1 sp式中 f 1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 f 1，可以改变同步转速n ，从而改变转速。
如果频率 f 1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U 1E1 4.44 f 1N 1k m m式中 E1为气隙磁通在定子每相中的感应电动势；f1为定子电源频率； N1为定子每相绕组匝数； k m为基波绕组系数，m为每极气隙磁通量。
如果改变频率 f 1，且保持定子电源电压U1不变，则气隙每极磁通m 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 f 1时，必须同时降低电源电压，已达到控制磁通m 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 f 1时，保持U1为常数，使气每f 1极磁通m 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[1][8]m 1 pU r 2r 21m 1 p U 1 2f 1ss 1T矩为222 f 1r 2 22 f 1r 2x 12r 1x 2r 1x 1 x 2ss上 式 对 s 求 导 ， 即dT ，有最大转矩和临界转差率为ds12U2f11111T m22 f 1 r 1222 2 f1f 1r 1 22r 1x 1 x 2r 1 x 1 x 2s mr 2由上式可知：当U1常数时，在 f 1 较高时，即接近额22f 1x 1 x 2r 1定频率时， r 1 = x 1 x 2 ，随着 f 1 的降低， T m 减少的不多； 当 f 1 较低时， x 1 x 2较小； r 1 相对变大，则随着 f 1 的降低， T m 就减小了。
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摘要我国工业不断发展。
机械化对调速系统的性能和精度要求越来越高。
实现电机调速有不少方法。
研究电机调速，找出符合实际的调速方法能最大限度的节约能源，所以研究调压调速就显得很有必要。
三相异步电机调压调速控制系统是一种比较简单实用的调速系统，该系统具有良好的运行、控制及经济性能，显示出巨大的发展潜力。
本设计分析了异步电机调速的原理，介绍了MATLAB的相关知识，并通过MATLAB软件分别对异步电机开环控制系统与速度反馈闭环控制系统进行了仿真。
电机调速开环控制系统调速围较小，采用速度作为负反馈的闭环控制系统解决了这个问题。
使调速性能得到改善。
本设计对这两种系统分别进行可分析。
关键词：三相异步电机；调压调速；控制；仿真目录摘要 (1)前言 (3)1三相异步电动机 (5)1.1 三相异步电动机基本工作原理 (5)1.2 异步电机的三种运行状态 (6)1.3 转差率 (7)2 设计方案选择及分析 (8)2.1 三相异步电动机的调速方法 (8)2.2 调压调速 (8)2.3调压调速特性及其调速性能 (9)2.3.1 闭环调压调速特性 (12)3 基于MATLAB软件的仿真 (13)3.1 异步电机开环调压调速系统的仿真 (13)3.2 异步电机速度负反馈闭环调压调速系统仿真 (18)结束语 (20)参考文献 (21)前言现在社会工业化越来越体现着它的强大。
工业化运行的前提是能源的有力支撑。
调压调速是一种非常简单实用的调速方法。
本论文对异步电机开环控制调压调速系统及速度闭环控制调压调速系统的讨论和仿真，并探讨最经济实用的调压电路。
找出最合理的调速方法，实现电机平稳运行，平滑调速，既能延长电机寿命，又可以有效节约能源。
在现实社会具有相当高的研究价值。
交流电动机的发明是由美国发明家特斯拉完成的，最早的交流电动机根据电磁感应原理设计，结构比起直流电动机更为简单，同时也比起只能使用在电车上的直流电动机用途更广泛，它的发明让电动机真正进入了家庭电器领域。
交流电动机问世之后，同步电动机、串激电动机、交流换向器电动机等也逐步被人们发明出来，并投入实际的生产，为人们的生活提供更多便利。
电动机的发明和应用对人类来说具有极大的意义，可以说它为人类生活带来了翻天覆地的变化。
交流电动机，特别是鼠笼型异步电动机，结构简单，成本低，维护方便，而且坚固耐用，惯量小，运行可靠，对环境要求不高，因此在工农业生产中得到了极广泛的应用。
其突出的优点是：电机制造成本低，结构简单，维护容易，可以实现高压大功率及高速驱动，适宜在恶劣条件下工作，并能获得和直流电机控制系统相媲美或更好的控制性能。
因此，人们对交流电机的研究也越来越深入。
但是交流电机是一个复杂的、多变量、强耦合的非线性系统，在设计交流调速系统时完全用解析法是相当复杂的也是行不通的。
构造实验系统进行分析研究是通常采用的办法，但由实验来分析研究，耗时长、投资大，且不便于分析系统的各种性能。
因此，利用计算机仿真技术去研究交流调速系统是一个省时省力的好办法，计算机仿真作为研究交流电机的一种重要手段，也越来越受到重视。
MATLAB 是目前最流行的科学计算语言之一。
它是以复数矩阵作为基本编程单元的高级程序设计语言，提供了矩阵的运算与操作，拥有强大的绘图功能。
同时还是高度集成的软件系统，解决工程计算、图形可视化、图像处理、多媒体处理等问题。
MATLAB语言在自动控制、航天工业、汽车工业、生物医学工程、语言处理的方面都有涉及。
MATLAB软件是一个非常优秀的软件，具有强大的仿真能力。
仿真结果直观。
1三相异步电动机1.1 三相异步电动机基本工作原理三相绕组接通三相电源产生的磁场在空间旋转，称为旋转磁场。
转速的大小由电动机极数和电源频率而定。
旋转磁场的转速n1称为同步转速。
它与电网的频率f1及电机的磁极对数p的关系为：n1=60f1∕p (1-1) 转子在磁场中相对定子有相对运动，切割磁场形成感应电动势。
转子铜条有电流，在磁场中受到力的作用，转子就会旋转起来。
综上所述可知，三相异步电动机转动的基本工作原理。
（1）三相对称绕组入三相对称电流产生圆形旋转磁场。
（2）转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流。
（3）转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转距，驱使电动机转子转动。
异步电机的旋转方向始终与旋转磁场的旋转方向一致，而旋转磁场的方向又取决于异步电动机的三相电流相序。
因此，三相异步电动机的转向与电流的相序一致。
要改变转向，只要改变电流的相序即可，即任意对调电动机的两根电源线，便可以实现电动机的反转。
异步电动机的转速恒小于旋转磁场的转速n1，只有这样，转子绕组才能产生电磁转矩，使电动机旋转。
如果n=n1，转子绕组与定子磁场之间无相对运动，则转子绕组中无感应电动势和感应电流产生，可见n<n1是异步电动机工作的必要条件。
由于电动机转速n与旋转磁场转速n1不同步，故称为异步电动机。
1.2 异步电机的三种运行状态根据转差率的大小和正负，异步电机有三种运行状态。
（1）电动机运行状态当定子绕组接至电源，转子就会在电磁转矩的驱动下旋转，电磁转矩即为驱动转矩，其转向与旋转方向相同，此时电机从电网电功率转变成机械功率，由转轴传输给负载。
电动机的转速围为n1＞n＞0,其转差率围为0＜s≤1。
（2）发电机运行状态异步电机定子绕组仍接至电源，该电机转轴不再接机械负载，而用同一台原动机拖动异步电机的转子以大于同步转速（n>n1）并顺旋转磁场的方向旋转。
显然，此时电磁转矩方向与转子方向相反，起着制动作用，为制动转矩。
为克服电磁转矩的制动作用而使转子继续旋转，并保持n>n1,电机必须不断从原动机吸收机械功率，把机械功率转变为输出的电功率。
因此成为发电机运行状态。
此时，n>n1,则转差率s<0。
（3）电磁制动运行状态异步电机定子绕组仍接至电源，如果用外力拖着电机逆着旋转磁场的旋转方向转动。
此时电磁转矩与电机旋转方向相反，起制动作用。
电机定子仍从电网吸收电功率，同时转子从外力吸收机械功率，这两部分功率都在电机部以损耗的方式转化成热能消耗。
这种运行状态称为电磁制动状态。
此种情况下，n为负值，即n<0,则转差率s>1。
由此可知，区分这三种运行状态的依据是转差率s的大小。
①当0<s<1时为电动机运行状态；②当-∞＜s＜0时为发电机运行状态；③当1＜s＜+∞时为电磁制动运行状态。
1.3 转差率同步转速n1与转子转速n之差（n1-n）和同步转速n1的比值称为转差率，用字母s表示，即S=(n1-n)/n1 (1-2) 转差率s是异步电动机的一个基本物理量，它反映异步电动机的各种运行情况。
对异步电动机而言，当转子尚未转动（如起动瞬间）时，n=0,此时转差率s=1;当转子转速接近同步转速（空载运行）时，n≈n1,此时转差率s ≈0。
由此可见，作为异步电动，转速在0～n1围变化，其转差率在0～1围变化。
异步电动机负载越大，转速就越慢，其转差率就越大；负载越小，转速就越快，其转差率就越小。
故转差率直接反映了转子转速的快慢或电动机负载的大小。
异步电动机的转速可以由（2-1）推算。
n=(1-s)n1 (1-3)2 设计方案选择及分析2.1 三相异步电动机的调速方法异步电机的调速方法有不少，根据异步电机的转速公式n=n1(1-s)=60f1/p(1-s)(2-1)可知：异步电动机有以下三种基本调速方法：（1）改变定子极对数p调速。
（2）改变电源频率f1调速。
（3）改变转差率s调速。
2.2 调压调速调压调速是变转差率调速的一种。
调压调压是异步电动机调速中比较简便的一种方法。
由电机原理可知当转差率s基本保持不变时，电动机的电磁转矩与定子电压的平方成正比，因此，改变定子电压就可以得到不同的人为机械特性，从而达到调节电动机转速的目的。
改变加在定子上的电压是通过交流调压器实现的。
目前广泛采用的交流调压器由晶闸管等器件组成。
它是将三个双向晶闸管分别接到三相交流电源与三相定子绕组之间，通过调整晶闸管导通角的大小来调节加到定子绕组两端的端电压。
晶闸管三相交流调压电路的连结方式很多，各有其特点。
这里采用三相全波星型联接的调压电路。
如图2.1所示。
图2.1三相交流调压电路电机绕组星型联接时的三相分支双向控制电路用三对晶闸管反并联或三个双向晶闸管分别串接在每相的绕组上。
调压时用相位控制。
当负载电流流通时，至少有一相的正向晶闸管和另一相的反向晶闸管同时导通，所以要求各晶闸管的触发脉冲宽度都大于60°。
或者采用双脉冲触发。
最大移相围为150°.移相调压时，输出电压中含有奇次谐波，其中以奇次谐波为主。
如果电机绕组不带零线，则三次谐波电势虽然存在，却不会有三次谐波电流。
由于电机绕组属于感性负载，电流波形会比电压波形平滑些。
但仍含有谐波，从而产生脉动转矩和附加损耗等不良影响，这是晶闸管调压电路的缺点。
2.3调压调速特性及其调速性能调压调速的机械特性如图2.2所示。
由图可以看出，随着定子电压的降低，机械特性变软，而且最大转矩也减小很多，这样就降低了电机的过载能力。
若负载稍有波动，电机就可能停转。
因此对于恒转矩负载，其调速围很小。
若用于通风机类负载，可以得到较大的调速围。
图2.2 电机调压调速机械特性但在低速时磁通量较小，会使转子电流较大，电机发热问题就会变得严重。
为了克服上述调压调速中存在的问题，通常采用以下方法。
（1）采用转子电阻较大的高转差率笼型电动机、实心转子电动机或双层转子电动机，以获得较宽的调速围。
（2）对于笼型的电动机可采用速度负反馈闭环调压调速系统。
如图2.3所示。
这时的机械特性硬度较大，可以得到平滑调速和较大调速围。
ASR-速度调节器；TG-测速发电机；AT-触发装置图2.3 速度负反馈闭环调压调速系统速度负反馈闭环调压调速系统的工作原理：将速度给定值与速度反馈值进行比较，比较后经速度调节器得到控制电压，再将此控制电压输入到触发装置，由触发装置输出来控制晶闸管的导通角，以控制晶闸管输出电压的高低，从而调节了加在定子绕组上的电压的大小。
因此，改变了速度给定值就改变了电动机的转速。
由于采用了速度负反馈从而实现了平稳、平滑的无级调速。
同时当负载发生变化时，通过速度负反馈，能自动调整加在电动机定子绕组上的电压大小，由速度调节器输出的控制电压使晶闸管触发脉冲前移，使调压器的输出电压提高，导致电动机的输出转矩增大，从而使速度回升，接近给定值。
这种调速方法既不是恒转矩调速，也不是恒功率调速。
如果拖动恒转矩负载，而转速又较低时，损耗将增加，不宜于长期低速运行。
如果拖动风机类负载，随着转速的降低负载转矩减小，电动机输出转矩也相应减小，从而减小了损耗，所以这种调速方法更适合于与风机类负载相配合。