电动机调速、交流电动机变频调速
交流电机变频调速原理与应用
异步电动机的“多功能控制器”。
3．风机、泵类的调速节能
风机、泵类的调速节能是调压调速系统应用得最多的领域之一。
3 异步电动机变频调速基础
变频调速时s变化很小，效率最高，性能也最好。
变频调速是异步电机交流调速系统的主流。
3.1 变频时的电压控制方式及控制特性
xK
1．变频的同时为什么要变压
r1
x1
②交交变频
电 动
鼠笼式转子
调压调速
机 感应电动机
交流调压
电压源型
常规意义 同步电动机
①变频调速，他控式
②变频调速，矢量控 制
①交直交变频 （整流＋无源逆变） ②交交变频
①电流源型 ②电压源型
同 步
无换向器 电机
变频调速，自控式
电
动 机 无刷直流电动机 变频调速，自控式
开关磁阻电动机 变频调速，自控式
I1
定子每相电动势的有效值: E 14.44f1N 1kN 1 mU 1 U1
E1
x2
Im
xm
若f1↓，U1不变，则磁通Φm ↑ ，Im ↑ ↑ 。
rm
r2
I2 Er
若f1↑，U1不变，则磁通Φm↓，I不变时T ↓ 。
B m ,E1
结论：频率变化时，若不同时改变电压， 则会使电机的磁通 mN 大幅变化，这将使电机运行不正常甚至损坏电机，所以变频的
Ui
+
-
GT
U ct
+
TG
～ VVC
M 3~
Hale Waihona Puke 2.3 交流调压调速系统的制动
交调系统制动时，通常采用在定子绕组中通入直流电流（能耗制动）的方法。
交流电动机变频调速原理
交流电动机变频调速原理
交流电动机变频调速原理主要涉及到调整电源频率以改变电动机转速的技术。
它基于电动机的电压-频率特性，利用电力电
子器件对电源频率进行调节，从而控制电动机的转速。
在传统的交流电动机驱动系统中，电源频率是固定的，通常为50Hz或60Hz。
这种情况下，电动机的转速是由电源频率和电
动机的极数决定的。
而通过变频器对电源频率进行调节，可以使电源频率不再固定。
变频器一般由整流器、滤波器和逆变器三个部分组成。
整流器将交流电源转换为直流电源，滤波器用于平滑输出电流，逆变器将直流电源转换为可调的交流电源。
变频器能根据所需转速将直流电源转换为相应频率的交流电源供给电动机，并且能够根据实际负载情况实时调整输出频率。
通过改变电源频率，可以改变电动机的转速，实现调速功能。
变频调速具有以下优点：
1. 转速范围广：变频器可以实现广泛的转速调节，将电动机的转速从低速到高速进行连续调整。
2. 转速精度高：通过精确控制输出频率，可以实现对电动机转速的精准调控。
3. 节能高效：变频调速可以根据负载情况智能调整电源频率，减少能量损耗，提高能源利用效率。
4. 启停平稳：传统的交流电机启停频繁会对电机产生冲击，通过变频调速可以实现平稳启动和停止，减少冲击。
总之，交流电动机变频调速原理是通过变频器对电源频率进行调节，从而实现对电动机转速的精确控制。
它具有范围广、精度高、节能高效、启停平稳等优点，广泛应用于工业生产和能源节约领域。
交流电动机的调速方法
交流电动机的调速方法一、电压调速法电压调速法是通过改变电动机的供电电压来实现调速。
在实际应用中，可以通过调节电源电压的大小来改变电动机的转速。
电压调速法简单、成本低，但是在低速调节和大功率调节方面不够灵活。
二、变频调速法变频调速法是通过改变供电电压的频率来实现调速。
通过使用变频器，可以将电源的固定频率电压转换为可调节频率的电压，并将其供给电动机。
变频调速法调节范围广，调速性能好，但是设备成本相对较高。
三、电流调速法电流调速法是通过调节电动机的电流来实现调速。
可以通过调节供电电压的大小，使电动机的工作点在不同的电流区域内变化，从而实现对电动机的调速。
电流调速法适用于一些负载要求变化范围较大的情况，但是调速性能较差。
四、定子电压调速法定子电压调速法是通过改变电动机的定子电压来实现调速。
可以通过变压器等设备，将电源电压按一定比例切割，从而改变电动机的输出电压和转速。
定子电压调速法调速性能较好，但是设备成本较高。
五、转子电阻调速法转子电阻调速法是通过改变电动机转子电路中的电阻来实现调速。
可以通过串联电阻的方式改变电动机的发电电动势和转矩之间的关系，从而实现对电动机的调速。
转子电阻调速法适用于一些负载启动和调速时的特殊要求。
六、磁阻调速法磁阻调速法是通过改变电动机励磁电路的磁阻来实现调速。
可以通过调节励磁电路的磁阻，改变电动机的励磁电流和励磁电动势之间的关系，从而实现对电动机的调速。
磁阻调速法适用于一些对调速性能要求较高的精密控制系统中。
以上是常见的交流电动机调速方法，每种调速方法在不同的应用场景中有其独特的优势和适用性。
在实际应用中，需要根据具体的工作需求和经济性考虑，选择合适的调速方法。
同时，需要注意调速系统的稳定性和可靠性，避免因调速方法选择不当而导致电动机的故障和损坏。
电机拖动与变频调速-交流电动机的变频调速
任务内容
某生产机械工作台采用三相异步电动机拖动 ，为了生产工艺需要，需采用变频器面板控制 电动机的变频调速。试查阅变频器技术手册， 设计如何采用变频器面板操作实现电动机的运 行控制。
主要内容
步骤一 认识变频器 步骤二 变频器的安装接线 步骤三 变频器操作面板的基本操作 步骤四 变频器控制电动机运行操作
n
n
n
O
T
电动时
负载时
再生时
O
T
O
T
a)
b)
c)
变频调速机械特性
步骤一 （二）基频以上恒功率（恒电压）变频调速
恒功率变频调速又称弱磁通变频调速。相当于直流电动机弱磁 调速的情况
随着转速的提高，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不变。
变频调速控制特性
步骤一
（二）通用变频器的基本结构
通用变频器大多可以分为主电路单元、驱动控制单元、中央处理 器单元、保护和报警单元以及参数设定与监视单元五大部分。
序号 基本单元
功能描述
主电路单元主要包括整流器和逆变器两个主要单元，三相交流电由输
1
主电路 入端接入后，经过整流器整流成直流电压，然后由逆变器变成电压、 单元 频率可以调整的交流电，从输出端输出接到三相异步电动机的接线端
此键用于浏览辅助信息。变频器运行过程中，在显示任何参数时按下此键并保
持不动2秒钟，将显示以下参数值（在变频器运行中从任何一个参数开始）：1.
功能 直流回路电压（用d表示）2.输出电流A3.输出频率（Hz）4.输出电压（用o表
示）5.由P0005选定的数值（如果P0005选择显示上述参数中的任何一个（3，
步骤二 （二）变频器的电气安装
交流与直流电机-调速方法-分类-原理-优缺点-应用
交流与直流电机调速方法分类原理优缺点应用三相交流电机调速有哪些方法1 变极调速。
2变频调速。
3变转差率调速.。
三相交流电机有很多种。
1。
普通三相鼠笼式。
这种电机只能通过变频器改变电源频率和电压调速（F/U)。
2.三相绕线式电机，可以通过改变串接在转子线圈上的电阻改变电机的机械特性达到调速的目的。
这种方式常用在吊车上。
长时间工作大功率的绕线式电机调速不用电阻串接,因为电阻会消耗大量的电能。
通常是串可控硅，通过控制可控硅的导通角控制电流。
相当于改变回路中的电阻达到同上效果。
转子的电能经可控硅组整流后，再逆变送回电网。
这种方式称为串级调速。
配上好的调速控制柜，据说可以和直流电机调速相比美。
3.多极电机.这种电机有一组或多组绕组.通过改变接在接线合中的绕组引线接法，改变电机极数调速.最常见的4/2极电机用(角/双Y）接。
4.三相整流子电机。
这是一种很老式的调速电机，现在很用了。
这种电机结构复杂,它的转子和直流电机转子差不多，也有换向器，和电刷.通过机械机构改变电刷相对位置，改变转子组绕组的电动势改变电流而调速。
这种电机用的是三相流电，但是，严格上来说，其实它是直流机.原理是有点象串砺直流机。
5.滑差调速器。
这种方式其实不是改变电机转速。
而是改变和是电机轴相连的滑差离合器的离合度，改变离合器输出轴的转速来调速的.还有如,硅油离合器，磁粉离合器，等等，一此离合机械装置和三相电机配套，用来调速的方式。
严格上来说不算是三相电机的调还方式.但是很多教材常常把它们算作调速方式和一种。
直流电机的调速方法一是调节电枢电压，二是调节励磁电流,而常见的微型直流电机，其磁场都是固定的，不可调的永磁体，所以只好调节电枢电压，要说有那几种调节电枢电压方法，常用的一是可控硅调压法,再就是脉宽调制法(PWM)。
PWM的H型属于调压调速。
PWM的H桥只能实现大功率调速。
国内的超大功率调速还要依靠可控硅实现可控整流来实现直流电机的调压调速。
交流电动机变频调速技术的发展
交流电动机变频调速技术的发展随着电力电子技术和控制理论的不断发展，交流电动机变频调速技术得到了广泛应用。
本文将介绍交流电动机变频调速技术的发展背景、基本原理、应用场景、案例分析以及交流讨论，以期读者能深入了解该技术的应用和发展前景。
交流电动机变频调速技术是一种通过改变电源频率来调节交流电动机转速的技术。
其基本原理基于交流电动机的转速与电源频率成正比关系，通过改变电源频率，可以实现对电动机转速的平滑调节。
目前，常见的交流电动机变频调速方法有直接电源变换型和间接电源变换型两种。
直接电源变换型是通过改变电源的频率和幅值来直接驱动电动机，而间接电源变换型则是通过先转换成直流，再通过逆变器转换成交流来驱动电动机。
两种方法各有优缺点，直接电源变换型具有高效率和快速响应特点，但需要使用昂贵的电力电子设备；而间接电源变换型虽然需要两级转换，但其控制精度高且成本较低。
交流电动机变频调速技术被广泛应用于各种领域。
在工业生产中，该技术用于驱动各种泵、风机、压缩机等设备，实现生产过程的自动化和节能；在交通运输业中，交流电动机变频调速技术用于驱动地铁、轻轨、动车等城市轨道交通车辆，提高运行效率和乘坐舒适度；在电力系统中，该技术用于调节负荷和功率因数，提高电网运行效率和稳定性；在环保领域，交流电动机变频调速技术用于驱动环保设备，如污水泵、除尘器等，实现环保工程的自动化和节能。
随着技术的不断发展，交流电动机变频调速技术的应用前景将更加广阔。
以地铁车辆为例，交流电动机变频调速技术被广泛应用于地铁电传动系统中。
通过使用该技术，地铁车辆能够根据运行需求自动调节速度和加速度，提高运行效率和乘坐舒适度。
同时，该技术还具有对电网的友好特性，能够实现能量的高效回馈，降低能源消耗。
在应用交流电动机变频调速技术时，有一些问题需要注意。
由于该技术的应用涉及到大量的电力电子设备，因此需要充分考虑其可靠性、稳定性和耐久性。
由于不同的应用场景对电动机的调速性能和节能效果有不同的要求，因此需要根据实际情况选择合适的变频器和控制系统。
交流电动机调速方法
交流电动机调速方法
交流电动机调速方法有多种，以下是常见的几种方法：
1. 变频调速：通过调节电动机供电频率，改变电动机转速来实现调速。
变频器可以根据负载情况和工艺要求，自动调整输出频率，从而控制电动机的转速。
2. 阻抗调速：通过改变电动机回路的阻抗，来改变电动机的转速。
常用的方法有电阻调速、自耦变压器调速和感性电压调速等。
3. 矢量控制：利用矢量控制技术，通过改变电动机的电流和电压矢量，来实现对电动机转速的控制。
矢量控制可以实现高精度、高动态性能的调速效果。
4. 直接转矩控制：通过测量电动机的转子位置和转子电流，直接计算出电机的转矩，从而实现对电机转速的控制。
直接转矩控制具有响应速度快、控制精度高的特点。
5. 恒定电压调速：在给电动机供电时保持恒定的电压，通过改变电动机的绕组电阻或连接不同的绕组，来改变电动机的转速。
选择适合的调速方法需要考虑到具体的应用场景、负载要求和经济效益等因素。
在实际应用中，可以根据需要采用单一的调速方法，也可以结合多种调速方法进行组合使用，以达到更好的调速效果。
交流电动机的调速公式
交流电动机的调速公式交流电动机是一种常见的电动机，它是在交流电源的驱动下运行的。
调速是电机控制和应用的基础，因为不同的负载需要不同的运行速度。
本文将重点讨论交流电动机的调速公式。
交流电动机的调速方法交流电动机的调速方法有多种，包括：1. 变频调速变频调速是将交流电源的频率通过变频器变换为可调的频率，从而控制电机的转速。
变频器需要具备输出可调的交流电源，因此具有频率调节功能的变频器一般使用PWM技术实现。
变频器是现代化工中比较常见的调速设备，因为它能够精确地控制电机的转速，并且可以适应各种负载的要求。
2. 控制电压调速控制电压调速是通过改变交流电源的电压来调节电机的转速。
它是一种简单的调速方法，但只适用于轻载和低功率的电机。
电压调速器分为稳压型和变压型两种。
稳压型控制器通过稳压器使电压维持在恒定值，变压型控制器则是通过选择不同的断路器滑动变压器来改变电压值。
3. 变极调速变极调速通过改变电机的极数来调节电机的转速。
交流电机的极数直接影响电机的转速，极数越多转速就越慢，极数越少转速就越快。
变极调速器是一种简单方法，但需要特殊的电机才能使用。
交流电动机的调速公式交流电动机的调速公式取决于电机的类型和调速方法。
下面我们将分别探讨各种电动机和调速方式的调速公式。
1. 滑环异步电动机的调速公式滑环异步电动机的转速n与同步速度ns的差值称为滑差，用s 表示，即s = ns – n。
由此，滑环异步电动机的调速公式为：n = ns – s其中，ns是同步速度，s是滑差。
如果在电机转速为n1时，需要将电机调速至n2，则滑差变化为：s2 – s1 = k(n2 – n1)其中，k是常数。
2. 换相电动机的调速公式换相电动机是一种可以通过调节电源电压和频率来控制转速的电机，因此其调速公式可以表示为：n = kVf其中，n是电机转速，V是电源电压，f是电源频率，k为常数。
3. 等转子异步电动机的调速公式等转子异步电动机是通过改变电源电压或电源频率来调节转速的。
交流电动机变频调速控制方案
交流电动机变频调速控制方案（１）开环控制（2）无速度传感器的矢量控制（3）带速度传感器矢量控制（ 4）永磁同步电动机开环控制6-12、试分析三相SPWM的控制原理。
在PWM型逆变电路中，使用最多的是图6-43a的三相桥式逆变电路，其控制方式一般都采用双极性方式。
U、V和W三相的PWM控制通常公用一个三角波载波uc，三相调制信号U ru , U rv 和, U rw的相位依次相差1200。
U、V和W各相功率开关器件的控制规律相同，现以U 相为例来说明。
当Uru > uc时，给上桥臂晶体管V1以导通信号，给下桥臂晶体管V4以关断信号，则U相相对于直流电源假想中点N’的输出电压UUN’= Ud/2。
当Uru < uc时，给V4以导通信号，给V1以关断信号，则UUN’=Ud／2。
V1和V4的驱动信号始终是互补的。
当给V1（V4）加导通信号时，可能是V1（V4）导通，也可能二极管VD1（VD4）续流导通，这要由感性负载中原来电流的方向和大小来决定，和单相桥式逆变电路双极性SPWM控制时的情况相同。
V相和W相的控制方式和U相相同。
UUN’、 UVN’和Uwn’的波形如图6-43b 所示。
可以看出，这些波形都只有±Ud两种电平。
像这种逆变电路相电压（uUN’、uVN’和uWN’）只能输出两种电平的三相桥式电路无法实现单极性控制。
图中线电压UUV的波形可由UUN’― UVN’得出。
可以看出，当臂1和6导通时，UUV = Ud，当臂3和4导通时，UUV =―Ud，当臂1和3或4和6导通时，Uuv=0，因此逆变器输出线电压由+Ud、-Ud、0三种电平构成。
负载相电压UUN可由下式求得（6-18）从图中可以看出，它由（±2/3）Ud，（±1/3）Ud和0共5种电平组成。
(a) (b)图6-43三相SPWM逆变电路及波形在双极性SPWM控制方式中，同一相上下两个臂的驱动信号都是互补的。
交流电机的调速方法
交流电机的调速方法一、概述交流电机是工业生产中常见的一种电动机，广泛应用于各个领域。
为了满足不同的工作需求，我们需要对交流电机进行调速。
本文将介绍几种常见的交流电机调速方法。
二、电压调速法电压调速法是最简单常用的调速方法之一。
它通过改变电机的供电电压，来控制电机的转速。
当电压降低时，电机的转速也会相应降低，反之亦然。
电压调速法的优点是结构简单、易于实现，但其调速范围相对较小，且容易引起电机的过热。
三、频率调速法频率调速法是一种常用的调速方法，尤其适用于大功率交流电机。
它通过改变电机供电的频率，来实现调速。
当频率增加时，电机的转速也会相应增加，反之亦然。
频率调速法的优点是调速范围广，调速精度高，但需要配备专门的变频器设备。
四、极对数调速法极对数调速法是一种通过改变电机的极对数来实现调速的方法。
电机的极对数是指电机的励磁线圈和转子磁极之间的对应关系。
通过改变励磁线圈的接线方式，可以改变电机的极对数，从而实现调速。
极对数调速法的优点是调速范围广，调速精度高，但需要一定的机械改造。
五、转子电阻调速法转子电阻调速法是一种通过改变电机转子电阻来实现调速的方法。
通过改变转子电阻的大小，可以改变电机的转矩和转速。
转子电阻调速法的优点是调速范围广，调速响应快，但需要配备专门的转子电阻装置。
六、磁阻调速法磁阻调速法是一种通过改变电机磁阻来实现调速的方法。
通过改变电机磁路中的磁阻，可以改变电机的转矩和转速。
磁阻调速法的优点是调速范围广，调速精度高，但需要一定的机械改造。
七、矢量控制调速法矢量控制调速法是一种通过改变电机的电流矢量来实现调速的方法。
通过对电机的电流进行矢量控制，可以精确控制电机的转速和转矩。
矢量控制调速法的优点是调速范围广，调速精度高，但需要配备专门的矢量控制器。
八、双馈调速法双馈调速法是一种通过改变电机的转子电流和定子电流来实现调速的方法。
电机的转子和定子之间通过电枢绕组进行耦合，通过改变电机的电流分配比例，可以实现调速。
调速和调节电机速度的原理
调速和调节电机速度的原理调速和调节电机速度的原理是通过改变电机的输入电压、频率、电流或电机的机械负载，来调整电机的转速。
1. 电机的调速原理：电机的调速原理主要有以下几种：（1）电机的励磁调节：电机的励磁调节是通过改变电机的励磁电流或励磁电压，从而改变电磁场的强弱，从而调节电机的转速。
这种调节方式适用于无刷直流电机、同步电机等能进行励磁调节的电机。
（2）电阻调速：通过串联电阻在电机的电路中引入一定的电阻，降低电机的输入电压，从而降低电机的转速。
这种调速方式主要适用于大型交流异步电动机。
（3）变压器调速：在电机的输入电压中串联或并联变压器，通过改变输入电压的大小，来调节电机的转速。
这种调速方式主要适用于小型交流异步电机。
（4）变频调速：变频调速是通过改变电源与电机之间的频率来调节电机的转速。
将交流电通过整流、滤波后转换成直流电，然后再通过逆变器将直流电转换成可调的交流电源，从而改变电机的输入频率和电压，实现电机的调速。
这种调速方式适用于交流异步电机和直流电机。
（5）磁阻调速：磁阻调速是通过改变电机的磁阻，从而改变电机的转速。
通过调节电机的定子和转子之间的磁阻来控制电机的输出电磁转矩，进而调节电机的转速。
（6）液力耦合器和变速箱调速：液力耦合器和变速箱调速主要应用于内燃机驱动的发电机组。
通过改变液力耦合器的液力传递能力和变速器的速比，来调节发电机组输出的转速。
2. 电机速度调节原理：电机速度调节主要是通过改变电机的输入电压、电流、励磁电流或机械负载来实现，控制电机的输出转速。
（1）通过改变电机的输入电压来调节电机的转速。
当电机接收到更高的电压时，电机转速将增加，当电压低时，电机转速将减小。
因此，调节电压的大小可以实现电机的速度调节。
这种调节方式主要适用于交流异步电机和直流电机。
（2）通过改变电机的输入电流来调节电机的转速。
适用于直流电机和直流调速装置。
通过控制电机的输入电流大小来控制电机的转速。
当电机输入电流减小时，电机的转速将降低，反之亦然。
交流电动机变频调速方法研究
交流电动机变频调速方法研究引言：随着现代工业的发展和对能源的节约要求，交流电动机的变频调速方法逐渐被广泛应用。
变频调速可以通过改变电动机的输入频率，调节转速和负载之间的匹配，实现低速大转矩或高速小转矩的工作要求。
本文将研究交流电动机变频调速的方法。
一、变频调速原理：1.原理概述：电动机电源频率=f，电源电压=V，电动机相数=φ输出转矩和转速之间的关系：T=k*M^n，其中k为系数，n为常数。
固定电源电压不变，改变电源频率f，可以调节转速M。
2.调速方案：a)正弦波PWM调制方案：根据输入的信号波形，生成与输入波形相同的输出波形，然后利用多级逆变器将输出电流波形进行滤波处理得到交流输出电压波形。
b)SPWM调制方案：通过多级逆变器将直流电压转换为交流电压，通过控制逆变器的开关管，实现输出电压的变化和频率的变化，从而改变电动机的转速。
c)SVPWM调制方案：通过控制多个开关管的占空比和触发时刻，可以产生更接近理想正弦波的输出波形，实现电动机的精确调节。
二、变频调速方法的优缺点：1.优点：a)可以实现宽范围内的调速，满足不同工况的要求。
b)调速精度高，可以实现恒定转矩和恒定功率控制，提高电动机的运行效率。
c)调速过程平稳，无冲击，减少机械零件磨损。
d)节能效果显著，可以节约电能消耗。
2.缺点：a)变频调速系统的成本较高，包括逆变器、滤波器、控制器等设备的成本较高。
b)变频设备对电网的污染较大，需要采取补偿措施。
c)变频设备的维护和保养要求高，需要定期检查和维修。
三、变频调速在实际应用中的问题及解决方案：1.变频调速系统的电磁干扰问题：变频调速设备会产生一定的高次谐波，对电网和其他设备产生干扰。
解决方案可以采用滤波器等装置来减少干扰。
2.变频调速系统的稳定性问题：变频调速系统存在潜在的震荡和共振问题，需要采取措施来保持系统的稳定。
3.变频调速系统的故障检测和维修问题：变频调速系统是复杂的电力系统，如果出现故障需要及时检测和维修。
交流异步电动机变频调速原理
交流异步电动机变频调速原理异步电动机变频调速是利用变频器改变电源频率和电压，从而调节电动机的运行速度。
异步电动机是一种常见的交流电动机，常用于工业生产中，其工作原理是根据电磁感应定律，通过电磁感应产生感应转矩，从而驱动机械设备运行。
异步电动机的转速与电源的频率成正比，即转速等于同步转速减去滑差倍数。
滑差是指电动机转速低于同步转速的比例，滑差率与转动负载有关，通常为3%~5%。
异步电动机转速的改变需要改变电源的频率，传统的方法是通过转速开关或者变压器调整电源的频率。
而变频器则可以通过改变电源的频率和电压，实现对异步电动机的变频调速，具有调速范围广、调速精度高、响应速度快等优点。
异步电动机变频调速的原理如下：变频器通过输入交流电源，将其变换成直流电源，然后再将直流电源经过逆变器转换成交流电源，输出给电动机。
逆变器中的IGBT管控制电源的开关，改变电源的有效值和频率。
变频器通过控制IGBT管的开关时间，改变电源的有效值和频率，从而控制电动机的转速。
变频器中的控制器根据实际需求来调整输出电流和电压的波形，以实现电动机的变频调速。
控制器通常包括运算单元及相关的周边设备，运算单元可以根据给定的控制策略、电机参数和负载情况，计算出控制变量，实现实时调节电流、电压、频率和转矩等控制参数。
变频器中的传感器用于监测电动机的运行状态，如转速、转矩、温度等。
传感器将检测到的运行状态信号反馈给控制器，控制器根据这些信号来调整控制变量，以实现对电动机的精确控制。
异步电动机变频调速的应用广泛，可以适应不同的负载要求。
它在工业生产中具有重要的作用，如在输送机、风机、水泵和压缩机等设备中的应用。
通过调整异步电动机的转速，可以实现对生产过程的精确控制，从而提高生产效率、降低能源消耗和减少设备损耗。
总之，异步电动机变频调速通过变频器改变电源的频率和电压，实现对电动机转速的精确调节。
它具有调速范围广、调速精度高、响应速度快等优点，广泛应用于各种工业生产设备中。
写出四种常用交流电动机调速方法
写出四种常用交流电动机调速方法交流电动机调速是工业生产过程中非常重要的一个环节。
通过调节电动机的转速，可以控制机器的运行速度和负载的变化，提高工作效率和生产质量。
目前，常用的交流电动机调速方法主要有以下四种。
第一种是电压调制调速法。
这种方法通过调节电动机输入端的电压大小来控制电机转速。
当需要提高转速时，增加电压；当需要降低转速时，减小电压。
电压调制调速法具有操作简单、成本低廉的优点，但是对电动机的负载能力要求较高，容易造成电机过载。
第二种是频率调制调速法。
这种方法通过调节电动机输入端的电压频率来控制电机转速。
随着频率的提高，电机转速也会相应增加。
频率调制调速法可以实现较大的调速范围，适用于负载变化较大的场合，但需要配备变频器等特殊设备。
第三种是转子电流调速法。
这种方法通过改变电动机转子中的电流大小来控制电机的转速。
当电流增大时，电机转速也会相应增加。
转子电流调速法具有响应速度快、调速精度高的优点，但需要配备适应转速变化的控制系统。
第四种是电机励磁调速法。
这种方法通过调节电动机的励磁电流来改变电机的转速。
励磁电流增大时，电机转速增加。
电机励磁调速法适用于对转速要求不高的场合，操作简单，但是具有稳定性较差的缺点。
在实际应用中，要根据具体的工作环境和要求选择合适的调速方法。
可以综合考虑调速范围、控制精度、成本、设备需求等因素。
同时，还要注意调速过程中的保护措施，确保电动机的安全稳定运行。
总之，交流电动机调速方法多种多样，选择合适的调速方法对于提高工作效率和生产质量至关重要。
在实际应用中，需要根据具体情况合理选择，并保证调速过程中的安全与稳定性。
交流电机调速的三种基本方法与特点
交流电机调速的三种基本方法与特点
交流电机调速的三种基本方法分别是:
1. 变频器调速：变频器是利用电力电子元件控制交流电机转速的方法。
通过改变变频器输入的频率和电压，可以控制电机的转速和转矩。
变频器调速具有精度高、调速范围广、机械特性硬等优点，适用于各种交流电机的调速控制。
2. 串级调速：串级调速是指通过在电机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电机的转差，达到调速的目的。
该方法适用于风机、水泵等需要调速的场合，具有效率高、调速范围广等优点。
3. 变极对数调速：变极对数调速方法是通过改变定子绕组的接线方式来改变笼式电动机定子极对数达到调速目的。
该方法适用于金属切削机床等需要平滑调速的场合，具有机械特性较强、稳定性好等优点，但调速范围较小。
交流电动机变频调速矢量控制的原理
交流电动机变频调速矢量控制的原理
电动机变频调速矢量控制，通常简称为矢量控制，是一种利用调节控制器和电动机（交流伺服电动机或直流电动机）的功率调整的直接控制方法，也是一种闭环运动控制的形式。
它充分利用变频速控器性能，将逆调（PI）调节系统的运动控制参数律完全输入控制器，由控制器将反馈信号直接用于电动机的运行控制。
基于此，可在任何时候改变电动机的转速大小，从而使系统达到高精度高速度运动控制的功能要求。
和传统位置控制相比，矢量控制具有低静止噪声、低速响应时间短、虽伺服参数抗干扰能力强等一系列优点，已成为目前一种常用的电动机调速方式。
变频技术原理-交流电动机的调速
谢谢大家！
交流调速系统认识-异步电动机的调速
• （3）调压调速
• 如图所示，当定子电压降低时（U2 <U1 <UN）， 电动机的同步转速和临界转差率均不变，而最大电磁 转矩和启动转矩随电压平方关系减小。 对于通风机类负载，电动机在全段机械特性上都能稳定运
行。如图，在不同电压下的稳定工作点分别为C、D、E，所 以，改变定子电压可以获得较低的稳定运行速度。
总评：无极调速，调速范围广、速度调节连续性、平滑性好，调速机械特性无改变，调 速性能优良，应用方法。
交流调速系统认识-异步电动机的调速
• 变极调速
• 由电机学原理可知，只有定子和转子具有相同的极数 时，电动机才具有恒定的电磁转矩。由于鼠笼式异步电 动机的转子极数能自动地跟随定子极数的变化，所以变 极对数调速只能用于鼠笼式电动机。 • 电动机的同步转速反比于于磁场的极对数。而磁极对 数 p 的改变，取决于电动机定子绕组的结构和接线。通 过改变定子绕组的接线，就可以改变电动机的磁极对数。
知识目标
能力目标
思政目标
交流调速系统认识-异步电动机的调速
• 交流电动机的工作原理：交流异步电动机、交流同步电动机 视频解读
• 了解被控对象是我们实现控制它的关键第一步
• 交流电动机调速原理
• 根据电机学原理可知：
n 60 f1 (1 s) p
n1
60 f1 p
• 交流异步电动机的转速n与供电电流调速系统认识-异步电动机的调速
变极调速
当将两个半相绕组的连接方式改变，如图3-34左图， 进行反向串联或反向并联时，使其中的一个半相绕组a2、 x2中电流反向，此时定子绕组便产生2极磁场，如图3-34 右图所示。
交流电动机及变频调速技术
fs 交流电动机及变频调速技术周国兴教授DIN ISO 0001交流电动机及变频调速技术周国兴教授第一章交流电动机与电力拖动基础知识第一节交流电机的工作原理--- 异步电动机和同步电动机•三相异步电动机U a①三相交流电U bU c=＞三相对称绕组；：i c图1异步电动机旋转速度为:当f 50 Hz60 fn iPp 1 n iP 2 n iP 3n i3000转/分1500转/分1000转/分旋转方向由A,B,C相序而变。
②表示为鼠笼，感应出电势e2=BLv,方向右手定则判断。
f i2 f F BLi2（左手），产生力矩使转子跟随旋转磁场方向，旋转速度为n2 n1，所以叫异步电机。
若n2 n i，e 0，i2 0,就没有力矩了。
所以n2 n1，n= n1 n2转差率: n j n2sn i100%，如1000 96010004%.三相同步电机定子与异步电机一样为三相对称绕组。
i a山f旋转磁场①山图2 转子为直流励磁的电磁铁。
如图示：因此，转子就跟随定子旋转磁场，以同样的速度n1旋转，所以叫同步电动机。
这种转子励磁的同步电机，目前主要用于发电机，及大功率的同步电动机。
目前有一种转子为永■A⑷怏哀而衆磁同步电机图3这种电动机定子与异步电动机一样，只是将转子表面贴有（或嵌有）永磁铁（铷铁硼）。
因此，转子就没有滑环和电刷了。
见图3。
因为同步电动机的特性好，再加上永磁的磁场可以设计得较高，因此同步电动机的功率密度可以做得较大。
也就是同容量的永磁同步电动机比异步电动机小很多。
另外，可以做成多极，扁形，适宜制成低速大力矩的无齿轮系统，目前已广泛用于电梯。
如通力电梯中16极，P=8 , m n2 lOOr.p.m.所以f罟警13.03Hz（变频器输出）这样的电梯曳引机就没有齿轮箱了。
第二节交流异步电机的参数和机械特性图4等效电路图所以，异步电机有定子，转子和励磁共6个参数。
这些参数难以检测，而且是非线性的，又可能随时而变化，这就是异步电动机难以控制的原因。
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电动机调速、交流电动机变频调速
1．电动机为什么要调速？
电动机需要调速主要是由于电动机所服务的对象不同而提出的要求，因为不同的生产机械要求有不同的运行运度，甚至一台生产机械在不同的生产过程时需要不同的运行速度。
例如，轧制不同钢种或不同规格的钢材时，要求以不同的速度进行轧制，这就要求我们根据生产工艺的要求，来改变电机拖动系统的运转速度；例如，中央空调系统根据制冷或制热量的不同，要求调节压缩机的运转速度，等等。
这些也就是工程上所讲的调速问题。
联系到我们熟悉的风机和水泵，按生产和工艺要求，希望调节风量与流量，按理讲应该调节电动机的转速，但我们在许多场合中看到的是利用挡板阀门或者放空的办法来调节风量或流量，为什么不能调节电动机的转速，这是牵涉到很复杂的技术问题。
2．电动机调速与节能的关系
以大家熟悉的风机和水泵为例，来说明电动机调速与节能之间的关系。
风机和水泵都是流体机械，流体机械的转速变化与其流量、压力和功率之间的变化有如下的关系：
上述式子中Q1、H1、P1分别代表转运n1时的流量、压力、功率。
Q2、H2、P2、分别代表转速n2时的流量、压力、功率。
即流量与转速的一次方成正比：压力与转速的平方成正比；功率与转速的三次方成正比。
由此可见，当通过降低转速以减少流量来达到节流目的时，所消耗的功率将降低很多。
例如：当转速降派到80％时，流量减少到80%，而轴功率却下降到额定功率的（80％）3≈51％：若流量需减少到40％，则转速相应减少到40％，此时轴功率下降到额定功率的（40%）3≈6.4％。
从下图所示调节流量的H－Q特性曲线上也能清楚地看出调速与节能的关系。
风机（水泵）原来工作在A点，风量为Q1、风压为H1、转速为n1。
现需将风量由Q1调到Q2。
要实现此调节，无外乎两种方法：第一种方法是保持电机转速不变，通过调节风门来调节流量。
此时风机的对H-Q诗性曲线不变，仍为H1-Q。
而风门发生变化，即管路的阻
力特性发生了变化，回原来的h1-Q调至h2-Q（即管路阻力增加）。
由图可知，工作点由A 移动至B，相应的流量、风压分别为Q2、H2，此时消耗的功率正比与BH2OQ2所围的面积。
第二种方法是管路的阻力特性h1-Q保持不变（即风门不变），通过调节电机的转速来调节流量。
电机转速由n1调至n2，则风机的H-Q特性曲线由H1-Q变为H2-Q，该由线与阻力特性曲线h1-Q相交于C点，即为新的工作点，相应的流量、风压分别为Q2、H3，此时消耗的功率正比与CH3OQ2所围的面积。
显然第二种方法通过改变转速来调节流量所消耗的功率要小得多。
由以上分析可知，调运控制是风机、水泵节能的相当有效的措施。
我国曾在八十年代作过不完全统计，全国风机、水泵的年耗电量约占全部用电总量的三分之一，占全国工业用电的40～50％。
主要行业的调查数据见下表。
风机、水泵一方面由于在生产中具有面广、量大、耗电多的特点，另一方面由于节能潜力大的特点，故此类电机的节能具有广阔的前景，且意义重大。
表风机水泵耗电量
3．如何调节电动机的转速
众所周知，电动机有两大类，一类是直流电动机：另一类是交流电动机。
交流电动机中用得最多的是异步电动机（感应电动机），转别是鼠笼式异步电动机。
两类电动机有不同的调速方法：
（1）直流电动机调速
直流电动机是指将直流电送到直流电动机，把直流电动机的电能转换成机械能。
这里首先要介绍如何将市电的交流电转换成需要的直流电。
六十年代以前采用的是发电机--电动机系统，这种方法只有在电动机由专用的发电机供电时才有可能。
另一种可控硅--电动机系统
（SCR-D）。
两种系统的原理示意图如下：
直流电动机的调速还比较方便，可以通过调节电枢供电电压，电枢中串联电阻，激磁回路串
联电阻来实现，其机械特性如图3所示：
可见直流动机调速有三种方法，而且调节电枢供电电压的方法容易实现平滑、无级、宽范围、低损耗的要求。
尽管直流电动机调速，就其性能而言，可以相当满意，但因其结构夏杂，惯量大，维护麻烦，不适宜在恶劣环境中运行，不易实现大容量化、高压化、高速化、价格昂贵。
（2）交流电动机调速
交流电动机刚好相反。
电动机结构简单、惯量小、维护方便，可在恶劣环境中运行，容易实现大容量化，高压化、高速化、价格低廉。
从节能的角度，交流电动机的调速装置可以分为高效调速装置和低效调速装置两大类。
高效调速装置的特点是：调速时基本保持额定转差，不增加转差损耗，或可以将转差动率回馈至电网。
低效调速装置的特点是：调速时改变转差，增加转差损耗。
a、具体的交流调还装置的分类如下：
高效调速包括：
变极对数调速——鼠笼式电机
变频调速——鼠笼式电机
串级调速——绕线式电机
天换向器电机调速——同步电机
低效调速包括：
定子调压调速——鼠笼式电机
电磁滑差离合器调速——鼠笼式电机
转子串电阻调速——绕线式电机
b、各种调速装置的特点
（1）变极对数调速
优点：①无附加差基损耗，效率高；
②控制电路简单，易维修，价格低；
③与定子调压或电磁转差离合器配合可得到效率较高的平滑调速。
缺点：①有级调速，不能实现无级平滑的调速。
且由于受到电机结构和制造工艺的限制，通常只能实现2～3种极对数的有级调速，调速范围相当有限。
（2）变频调速
优点：①无附加转差损耗，效率高，调速范围宽；
②对于低负载运行时间较多，或起停运行较频繁的场合，可以达到节电和保护电机的目的。
缺点：①技术较复杂，价格较高。
（3）天换向器电机调速
优点：①具有交流同步电动机结构简单和直流电动机良好的调速性能：
②低速时用电源电压、高速时用电机反电势自然换流，运行可靠；
③无附加转差损耗，效率高，适用于高速大容量同步电动机的启动和调速。
缺点：①过载能力较低，原有电机的容量不能充分发挥。
（4）串级调速
优点：①可以将调速过程中产生的转差能量加以回馈利用。
效率高；
②装置容量与调速范围成正比，适用于70％～95％的调速。
缺点：①功率因素较低，有谐波干扰，正常运行时无制动转矩，适用于单象限运行的负载。
（5）定子调压调速
优点：①线路简单，装置体积小，价格便宜；
②使用维修方便。
缺点：①调速过程中增加转差功率，且此功率全部用于转子发热，效率较低；
②调速范围比较小：
③要求采用高转差电机，比如特殊设计的力矩电机，所以特性较软，一段适用于55kW 以下的异步电动机。
（6）电磁转差离合器调速
优点：①结构简单，控制装置容量小，价值便宜。
②运行可靠，维修容易。
③无谐波干扰。
缺点：①速度损失大，因为电磁转差离合器本身转差较大，所以输出轴的最高转速仅为电机同步转运的80％～90％；
②调速过程中转差功率全部转化成热能形式的损耗，效率低。
（7）转子串电阻调速
优点：①技术要求较低，易于掌握；
②设备费用低；
③无电磁谐波干扰。
缺点：①串铸铁电阻只能进行有级调速。
若用液体电阻进行无级调速，则维护保养要求较高；
②调速过程中附加的转差功率全部转化为所串电阻发热形式的损耗，效率低。
③调速范围不大。
综上所述，交流电动机最理想的调速方法应该是改变电动机供电电源的频率，这就是变频调速。
随着电力电子技术的飞速发展，变频调速的性能指标完全可以达到甚至超过直流电
动机调速系统，它的机械特性如图4所示。
但是交流电动机的电源来自市电50Hz，无法改变，要实现变频调速，势必要设计一台专用的变频器，任务很清楚，且是，自从第一台交流电动机在1885年问世以后，人们一直致力于变频器的研究开发工作，终究未能取得突破性进展，夏到本世纪60年代以前，交流拖动主要只能用在恒速拖动，调速拖动可以说是直流电动机拖动一统天下，交流电动机尽管结构简单，价格低廉，但不能实现象直流电机那样调速性能的缺憾经历了将近一个世纪。