基于电路原理的单相交流异步电动机调压调速器特性分析
交流异步电动机变极调速时机械特性的分析
交流异步电动机变极调速时机械特性的分析何万库（西安科技大学 机械学院，陕西 西安 710054）摘要：交流异步电动机改变磁极对数可达到调节转速的目的。
有关教材中对变极调速机械特性的表述有矛盾之处。
本文通过对变极调速各种接法的机械特性进行分析，指出了有关文献中的错误，并分析了产生错误的原因，供有关人员参考。
关键词：△接法 YY 接法 最大转矩 机械特性Study on the Speed-Torque Characteristic of the Number of Magnetic pole pairs -Changing Asynchronous MotorHe Wan-ku(School of Mechanical Engineering, Xi'an University of Science and Technology, Xi'an 710054,China)Abstract: Change the number of the asynchronous motor’s magnetic pole pairs can adjust its rotational speed. There is the contradiction place in some Related teaching material on the speed-torque characteristic of the magnetic pole-changing. In this paper, we analyze the speed-torque characteristic of each magnetic pole-changing-connection, point out the mistakes in the Related teaching material , and analyze the reason for it. It may be referred for the concerned personnel.Key words: △ connection, YY connection, biggest torque, speed-torque characteristic0 引 言交流异步电动机通过改变定子绕组的接法可以改变磁极对数，从而可以改变交流电动机的同步转速，达到调节转速的目的。
浅析异步感应电机调速系统中单相电机变频的调速技术
浅析异步感应电机调速系统中单相电机变频的调速技术
本文将主要依据以上3 个问题，就单相电机绕组，主电路结构及其控制技术，对国内外单相电机变频调速技术的最新发展进行了较为详细的分析和综述，并在此基础上对其发展方向加以探讨。
单相电机的变频调速技术却还面临着以下一些问题：
1)单相电机的绕组不同于三相电机，其主副绕组多为不对称绕组，副绕组通常串联了运转电容，给合成圆形旋转磁场带来新的问题;
2)单相电机用的变频调速逆变主电路结构同样有其独特的一面，存在如何获得合理，高效的逆变电路的问题;
3)针对单相电机变频调速，存在采用什么样的控制技术，才能使得单相电机获得与三相电机，甚至与直流电机一样优良的调速效果的问题。
1 单相电机绕组分析
根据单相电机合成磁场的分析[1]，单相电机的定子上嵌放有两相绕组，设两相绕组轴线在空间相距β电角度，两相绕组中通入相位差为θ的电流，两相合成圆形旋转磁势的条件是
(1)
式中：FM 为主绕组磁势幅值;
FA 为副绕组磁势幅值。
在单相电机中，定子两相绕组轴线通常相距90°，为了获得圆形旋转磁势，
总希望两相电流相位差等于90°。
参考文献[2]给出了不对称绕组单相电机的等效电路，依据此等效电路，当空间电角度β和相位差θ均为90°时，电机在以下条件下满足圆形旋转磁场的要求，获得最佳性能：。
异步电动机调压调速系统
（5-4）
Tema x 21Rs
3npUs2 Rs212(LlsL'lr)2
（5-5）
由图5-4可见，带恒转矩负载工作时， 普通笼型异步电机变电压时的稳定工作点 为 A、B、C，转差率 s 的变化范围不超 过 0 ~ sm ，调速范围有限。如果带风机类 负载运行，则工作点为D、E、F，调速范 围可以大一些。
U TVC——双向晶闸管交流调压器
n2
A A’ 闭环变压调速系统的近似动态结构图
’’ 现代带电流闭环的电子控制软起动器可以限制起动电流并保持恒值，直到转速升高后电流自动衰减下来（图5-12中曲线c），起动时间
也短于一级降压起动。
U 根采变据用化图 普 时5通静-6异差a所步率示电很的机大原的（理变见图电图，压5-5可调）以速，画时开，出环调静控速态制范结很围构难很图解窄，决，如这采图个5用矛-7高所盾转示。子。电阻的力矩电机可以增大*n调3速范围，但机械特性又变软，因而当负载
为此，对于恒转矩性质的负载，要求调 速范围大于D=2时，往往采用带转速反馈 的闭环控制系统（见图5-6a）。
1. 系统组成
~
+
U*n +
GT ASR Uc
Un
M 3~
n
T-G-
a)原理图
图5-6 带转速负反馈闭环控制的交流变压调速系统
2. 系统静特性 异步电机近似的传递函数
由图5-4可见，带恒转矩负载工作时，普通笼型异步电机变电压时的稳定工作点为 A、B、C，转差率 s 的变化范围不超过 0 ~ sm ，
ua VT2
a)
ub
VT3
uc
Ua0 a
b 0
c 负载
•型接法
ia ua b) ub
单相交流电机 调速原理
单相交流电机调速原理
单相交流电机的调速原理主要包括以下几种方法：
1. 调节供电电压：通过调节电源的电压来改变电机的转速。
降低供电电压会使电机转速下降，增加供电电压则使转速增加。
但是这种方法只适用于感应电动机，对于复杂负载的单相电动机效果不佳。
2. 转子电阻调速：在单相感应电机的转子回路中加入一个可调节的电阻，通过改变电阻的大小来改变电机转速。
增加电阻会减小转矩，从而减小转速。
这种方法适用于无负载或轻负载的场景。
3. 相位移调速：通过改变电动机中的电流和电压的相位差来控制转速。
可以通过改变转子电阻、电容、电感等元件来实现相位差的调节，从而改变电机的转速。
这种方法主要适用于单相感应电动机。
4. 变频调速：使用变频器将电源频率变换为可调节的频率，并将其输入到电动机中，从而实现对转速的精确调节。
变频调速器能够提供稳定的输出电压和频率，适用范围广，可实现精确的转速控制。
通过以上不同的调速方法，可以根据实际需求选择合适的调速方案，实现单相交流电机的转速控制。
异步电动机和直流电动机调速原理和特性分析
异步电动机和直流电动机调速原理和特性分析单相异步电动机的调速原理及特性单相异步电动机有变极调速，变频调速，调压调速三种方法，下面只论述变频调速。
(1)采用专用变频器将单相电容运转式电动机绕组接入单相电源输入/单相输出变频器。
若用一般的三相变频器对单相异步电动机调速,可将绕组接于变频器的输出端(U、V、W )的任意两端,进行控制。
该方法要解决好高频对电容的危害以及影响副绕组的移相角度等问题,其中电容应使用耐高频耐高压的固定电容。
电抗器用于隔离电容对变频器的危害作用,并对高频谐波起滤波作用。
变频器在降低频率调速时, I1 增大, I2 减小,旋转磁场的椭圆度增大,电动机绕组的相位、转矩特性变差,可适当提高PWM占空比,对绕组电压进行补偿,改善电动机转矩特性。
此方法调速成本虽低,但范围较小,低速转矩较差。
对于起动回路按短时工作设计的单相电容起动式电动机,可将其改为电容运转式电动机后,同样适用上述方法,只不过转矩特性及控制方式要根据电动机性能适当改变。
(2)应用变频调速器将单相电动机改为双相电动机将单相电容运转式和单相电容起动式电动机中的运行电容和起动电容全部去掉,离心起动开关也去掉,对主绕组和副绕组分别进行变频及变压控制。
即把单相电动机主绕组和副绕组分别接入变频调速器,要求副绕组电流超前主绕组90°,且主、副绕组电压幅值比约等于其匝数比,从而使电动机的主、副绕组产生的磁势正交并且幅值相等,形成圆形旋转磁场。
电动机起动与运行中的转矩大小,由主绕组和副绕组变频装置中的等效电压确定,只要分别调节主绕组和副绕组变频线路的PWM占空比大小,即可确定各绕组等效电压的高低。
这样可保持或改善电动机的起动与运行转矩特性。
将单相异步电动机改为双相电动机使用,由于去掉了电容和离心起动开关,应用变频器所需解决的难题得到有效解决,但由于采用了多个功率器件,因此成本较高。
若采用一般的三相变频器控制二相电动机,则主、副绕组电流相位差明显小于90°,虽然也能使电机旋转,但为了获得圆形旋转磁场和所希望的转矩特性,就需要改变触发脉冲控制,即修改变频器的参数,使得UWV超前UUV 90°。
单相异步电动机的调速方法
单相异步电动机的调速方法一、前言单相异步电动机是一种常见的电动机，广泛应用于家庭和工业领域。
在实际应用中，需要对单相异步电动机进行调速，以满足不同的工作要求。
本文将介绍单相异步电动机的调速方法。
二、调速原理单相异步电动机的转速与输入电压成正比，因此通过改变输入电压来实现调速。
常见的调速方法有以下几种：1. 串联型调压器控制法该方法是通过串联型调压器来改变输入电压大小，从而实现调速。
具体操作为：将串联型调压器连接到单相异步电动机的输入端，通过改变串联型调压器的输出电压来改变单相异步电动机的输入电压大小，从而实现调速。
2. 变频器控制法该方法是通过变频器来改变输入电压频率和大小，从而实现调速。
具体操作为：将变频器连接到单相异步电动机的输入端，通过改变变频器输出信号的频率和大小来改变单相异步电动机的输入信号，从而实现调速。
3. 降压启动控制法该方法是通过降低启动时刻的输入电压来减小起始转矩，从而实现调速。
具体操作为：将降压启动器连接到单相异步电动机的输入端，通过降低启动时刻的输入电压来减小起始转矩，从而实现调速。
三、调速步骤1. 确定调速方法在进行单相异步电动机的调速之前，需要确定使用哪种调速方法。
根据不同的工作要求和实际情况，选择合适的调速方法。
2. 连接电路根据所选用的调速方法，将相应的设备连接到单相异步电动机的输入端。
3. 调整参数根据实际情况和工作要求，对所选用的设备进行参数设置和调整。
4. 测试运行在进行正式工作之前，需要进行测试运行，检查设备是否正常工作，并根据测试结果进行必要的微调。
5. 正式运行在测试运行成功后，可以开始正式运行单相异步电动机，并根据需要进行必要的监控和维护。
四、注意事项1. 在进行单相异步电动机的调速之前，需要了解其结构和工作原理，并遵循相关安全规定和操作规程。
2. 在选择调速方法时，需要考虑实际情况和工作要求，并选择合适的调速方法。
3. 在连接电路和调整参数时，需要仔细检查设备和电路连接是否正确，并根据实际情况进行必要的参数设置和调整。
基于LM4651的单相异步电动机的变频调速电路
Ｄ类 功率放 大器 的工作 原理
如 图 １所示 ， Ｄ类音频功 率放大器 由 两 大 部 分 构成 。 第 一 部 分 是 调 制 电路 ， 包 括 输入正 弦波（ 制波 ） 路 、 角波 （ 调 电 三 载 波 ） 生器 电路 、 发 比较 器 电路 和 整 形 电路
基 于 以上 原 因 ， 明 Ｄ类 功 放 可 以用 温 度 范 围 为 一 ０～＋ ５Ｃ， 最 高 结 温 为 说 ４ ８ｏ 于 变 频调 速 。 由于 变频 调 速 电路 中逆 变 １ Ｏ ， 总静 态 电源 电流 为 ２ ７ 但 ５℃ ３ ｍＡ （ 在脚 桥 的直 流 电源 要 比 Ｄ 类 功 放 Ｈ 桥 的 直 流 １ Ｏ上 电 阻 Ｒ ｌ Ｏ时 ） ５ ｄｙ ＝ ，待 机 电流 （ ｔｙ Ｉ ｂ） ｓ
电源 高 得 多 ， 以 ， 般 的 Ｄ 类 功 放 并 不 为 １ ｍＡ， 率 Ｔ≥８ ％。 所 一 ７ 效 １ ５ 能 用 于 变 频 调 速 ， 在 Ｄ类 功 放 中不 乏前 好 ２ 单相 逆 变 桥 及整 流 电源 电 路 乡接 外 接 单 相 逆 变 桥 及 整 流 电 源 电路 如 等； 第二部分是 Ｈ桥功率放大 电路和滤波 级 控 制和 后 级 Ｈ桥 分 离 的 电路 。比如 美 国 国 家 半 导 体 公 司 的 Ｌ ６ １和 Ｌ ６ ２ 图 ５所 示 。 Ｍ４ ５ Ｍ４ ５ 电路。由于三角波的频率和 幅值都高于正
１ Ｄ类 功率放 大器 的输 出跟 随输 入 电 阻 ）
ｆ 椭斛 』
、 ＜
４ ０ ＋ ｏ ｃ （ｚ， ５ 正 弦 信 号 的频 率 和 幅值 的 变 化 ， 一 点 与 （０ ０ Ｒ ｓ）Ｈ ） 调 节 范 围 为 ７ ～ 这
２ ０ Ｈ ０ ｋ ｚ； 变频调速的输 出与输入的关系相同 ； ｂ开 通 软 启 动 （ 动 延 时 由脚 ２ ） 启 ４上 的 ２ Ｄ 类 功 率 放 大 器 采 用 的 调 制 方 式 ） 外 接 电容 决 定 ） 欠 压 闭 锁 （ 电源 电压 低 和 当 与 变 频 调 速 的 调 制 方 式 都 属 于 正 弦 脉 宽 于 ±１ ． ５ ０ Ｖ时 ， 出关 闭） 输 ； 调制 Ｓ Ｗ Ｍ： Ｐ
异步电动机和直流电动机调速原理和特性分析
异步电动机和直流电动机调速原理和特性分析机械二班王松电机调速系统的发展实际上是依赖于微电子学、电力电子技术、计算机控制、现代控制理论和逆变技术的发展以及交流电动机制造技术的发展的。
智能控制理论的应用和电力电子器件技术、计算机控制技术的迅速更新是推动电机调速系统不断进步的动力。
电机调速是目前电力电子技术应用的最大领域之一,具有极强的吸引力,同时也具有较强的挑战性。
它的市场庞大,据报道,全球大约有100亿以上各种电机在工作。
2006年我国空调的产量已经达到5500万台,仅此一项说明市场已非常庞大;另外,其应用领域极其广泛,如数控机床、电梯、电力机车、家用电器、汽车、航空航天、船舶、造纸和纺织行业等等。
本篇短论文将结合实例，概述异步电动机和直流电动机调速原理和特性，若有不正确和值得完善之处，感谢老师批评指正。
单相异步电动机的调速原理及特性单相异步电动机有变极调速，变频调速，调压调速三种方法，下面只论述变频调速。
变频调速主要依赖变频器进行调速，变频器的主要任务就是把恒压恒频(Constant Voltage Constant Frequency, CVCF)的交流电转换成变压变频(Variable Voltage Variable Frequency，VVVF)的交流电，以满足交流电动机变频调速的需要。
从结构上分，变频器可以分为交—交变频器和交—直—交变频器。
交—交变频器是将恒压恒频的交流电一次变换成调压调频的交流电，它由三组可逆整流器组成，当输入信号是一组频率和幅值均可调的三相正弦信号时，则变频器输出三相交流电，在这种变频器供电下，电动机的输出转矩脉动小，损耗小，但是其最高输出频率有限。
交—直—交变频器是将恒压恒频的交流电通过整流电路变换成直流，然后再经逆变器将直流变换成调压调频的交流电。
这种变频器虽然多了一个中间直流环节，但输出交流电的频率可高于电网频率。
这种控制方式中调压与调频分别在两个环节上进行，现在普遍采用不可控整流器整流，用 PWM逆变器同时调压调频的交—直—交变频器。
交流异步电动机的调速方法及特点
交流异步电动机的调速方法及特点异步电动机是一种常用的电动机类型，广泛应用于工业生产和日常生活中。
为了满足不同工作条件下的需求，异步电动机需要进行调速。
本文将介绍异步电动机的调速方法及其特点，并从人类视角出发，用自然流畅的语言描述。
一、定子电压调制法定子电压调制法是一种常见的异步电动机调速方法。
其原理是通过改变定子电压的幅值和频率来实现调速。
具体操作是改变电源电压的大小和频率。
当电压增加时，电动机转速会增加；当电压减小时，电动机转速会降低。
这种调速方法的特点是操作简单，调速范围较大，但调速精度较低。
二、转子电流调制法转子电流调制法是另一种常用的异步电动机调速方法。
其原理是通过改变转子电流的幅值和相位来实现调速。
具体操作是改变转子电流的大小和相位差。
当电流增加时，电动机转速会增加；当电流减小时，电动机转速会降低。
这种调速方法的特点是调速响应快，调速精度高，但操作复杂，需要专门的电调设备。
三、频率变换调速法频率变换调速法是一种比较复杂但调速效果较好的异步电动机调速方法。
其原理是通过改变电源频率来实现调速。
具体操作是通过变频器将电源的频率转换为所需的频率。
这种调速方法的特点是调速范围广，调速精度高，但设备成本较高，需要专门的变频器设备。
四、电阻调速法电阻调速法是一种简单但调速范围较小的异步电动机调速方法。
其原理是通过在转子电路中串联电阻来改变转矩和转速。
具体操作是改变电阻的大小。
当电阻增加时，电动机转速会降低；当电阻减小时，电动机转速会增加。
这种调速方法的特点是操作简单，但调速范围有限，调速精度较低。
总结起来，异步电动机的调速方法有定子电压调制法、转子电流调制法、频率变换调速法和电阻调速法。
这些调速方法各有特点，适用于不同的工作条件和需求。
定子电压调制法操作简单，调速范围大；转子电流调制法调速响应快，调速精度高；频率变换调速法调速范围广，调速精度高；电阻调速法操作简单，但调速范围有限。
根据实际需求选择合适的调速方法，可以提高异步电动机的工作效率和稳定性。
交流电动机调速原理及调节特性
进入该模式后，按SET键后数码管显示“eep_”，这时按住键约3秒出现“------”， 数码管显示finish显示写入完毕。
机械工程实验教学中心
机械工程实验教学中心
实验原理
自动增益调整模式(缺省AT_nol，低刚性)：用来进行自动增益调整。
实验原理
伺服电动机控制方式有多种，主要有位置控制、速度控制、转 矩控制及复合控制等方式。它们的主要区别在于控制信号是—个什 么指令。位置控制时，控制信号是一个位置指令；速度控制时，控 制信号足一个速度指令；转矩控制时，控制信号是一个转矩指令。 复合控制用于一些特殊场合，或者先做位置，后做速度控制；或者 先做速度，后做转矩控制。由于控制方式不同，控制信号及驱动器 参数设置，外部接线都不一样。位置控制信号大都是脉冲加方向信 号，而速度和转矩指令大都是模拟电压信号。在EM400教学设备中， 驱动器做速度控制，即控制器PMAC发出的是模拟电压信号，其幅 值即速度的大小。其位置环闭合在PMAC卡上。
进入该模式后，按∧、∨选择机械刚性，然后按SET键，进入监视器／ 执行模式，数码管显示“atu —”，按住∧键3秒，数码管显示start，电 动机开始运转，在大约15秒的时间内，电动机重复5个周期(不一定都是 5个周期)，包括两转反时钟和两转顺时钟。运行结束数码管将显示finish， 如果觉得调整的效果不错，可以进入参数写入模式，将参数保存。
PULS1、PULS2、SIGN1、SIGN2：用于控制信号输入（脉冲及方向信号），本端子用 于位置控制时的信号输入（脚3、4、5、6）；
SPR/TRQR、GND：用于控制信号输入，本端子用于速度控制或转矩控制时的信号输入。 速度控制时SPR/TRQR是速度指令输入端，转矩控制时端子是转矩输入端（脚14、 15）；回来的脉冲信号同步的发送给其它的控制系统，EM400也采用了这种接法，将 反馈的脉冲同时送到驱动器和PMAC控制卡中（脚21、22、48、49、23、24）。
交流异步电动机的调速
2021/4/9
晶闸管串级调速
37
的原理线路图
TY TYY
U U
IN 2p 2IN p
1
❖ 功率增加一倍，转速增加一倍，转矩保持不便；
❖ 属于恒转矩调速
❖ 适用于：恒转矩负载，如起重机、运输带等
20变极调速的机械特性：
2021/4/9
18
皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
❖ 皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、 心、肺、肾等多脏器严重损害的， 全身性疾病，而且不少患者同时 伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如 下：
T1
T2
s smD
2021/4/9
36
（三）晶闸管串级调速的基本原理
晶闸管串级调速具有调速范围宽，效率高（转差功率可反馈电 网），便于向大容量发展等优点，是很有发展前途的绕线转子异步 电动机的调速方法。它的应用范围很广，适用于通风机负载，也可 用于恒转矩负载。其缺点是功率因数较差，现采用电容补偿等措施， 功率因数可有所提高。总之，晶闸管串级调速向大功率发展，是很 有前途的。
2021/4/9
12
第三节 改变定子极数调速
❖ 改变定子极对数的同时，必须相应改变转子的级数。 绕线式电机要满足这个要求很困难；
❖ 而笼形异步电动机转子的极对数能自动随定子磁场 的极对数的变化而变化，所以变极调速适用于笼形 异步电动机。
❖ 单绕组双速电动机：一套定子绕组，具备两种极对 数，根据接法不同，得到两个不同的同步转速；
第四章 交流异步电动机拖动系统的调速
由异步电动机转速的表达式：
n
ns
1
s
60 f1 p
1
s
调速方法有三种：
❖ 改变定子绕组的极对数 p
❖ 改变电源频率 f
单相异步电动机的调速
三、晶闸管调速
(一)调速电路
(二)调速原理 利用改变晶闸管的导通角，来改变加在单相异步电动机上的交流电压，从而调 节电动机的转速。 (三)调速特点 这种调速方法可以做到无级调速，节能效果好；但会产生一些电池干扰，大量用 于风扇调速。
二、抽头法调速
(一)调速电路
(二)调速原理 电动机定子绕组嵌放有工作绕组LZ、启动绕组LF和中间绕组LL，通过开关改变 中间绕组与工作绕组及启动绕组的接法，从而改变电动机内部气隙磁场大小，使 电动机输出转矩也随之改变，在一定的负载转矩下，电动机的转速也会变化。 (三)调速特点 这种调速方法不需电抗器，材料省、耗电少，但绕组嵌线和接线复杂，电动机和 调速开关接步电动机的调速
全国职业教育数字化资源共建共享
单相异步电动机的调速方法主要有变频调速、晶闸管调速、串电抗器调 速和抽头法调速等。变频调速设备复杂、成本高、很少采用。目前较多采用 的方法有串电抗器调速、抽头法调速和晶闸管调速。
一、串电抗器调速
(一)调速电路
(二)调速原理 将电抗器与电动机定子绕组串联，利用电抗器上产生的电压，使加到电动机定子 绕组的电压下降，从而将电动机转速由额定转速往下调。 (三)调速特点 这种调速方法简单，操作方便；但只能有级调速，且电抗器上消耗电能，目前已 基本不再使用。
浅析交流异步电动机的调速原理与方法.
浅析交流异步电动机的调速原理与方法关键词：异步电动机调速节能近年来，电力电子技术、大规模集成电路和计算机技术的飞速发展，为交流调速技术的发展创造了有利条件,使交流电动机调速和控制提高到了一个新的水平。
近代交流异步电动机调速是集电力电子、微电子及电机等学科于一体的高科技领域，其社会、经济效益十分巨大，有专家预言，如果说计算机技术带来的是一场智力革命，那么以交流调速为代表的动力自动化将引发一场动力革命。
1 异步电动机调速基本原理电动机的转速n与同步转速no之间的关系为：n=（1－s）no=(1－s)60f/p（1）式中：s为电动机转差率；f为电网频率；p为极对数。
2 改变转差率s的调速方法2.1 调定子电压调速异步电动机的转矩（在一定转差率下）与定子电压的平方成正比。
即M∝U2（M—电磁转矩，U—定子电压）。
改变定子电压就可以改变转矩及机械性能，从而实现调速。
该方法采用晶闸管“交流开关”调节定子电压。
其调速范围较宽，简单可靠，价格便宜，但低速时功率因数低、损耗大、效率低、发热严重。
输出特性软，不能承受重载。
2.2 转子串接电阻调速转子回路串接电阻可以改变转子电流，从而改变其机械特性曲线，达到调速的目的。
但其调速性能不好，机械特性软，而且转差功率以热能的形式消耗在外接电阻上，效率太低。
因此，渐渐被节能调速所取代。
2.3 电磁转差离合器调速这种方法电机本身并不调速，而是通过改变与它相连的电磁离合器的励磁电流来实现调速的。
电磁转差离合器控制筒单，运行可靠，调速精确、价格便宜，而且能平滑调速。
但其机械特性中存在失控区，特性软。
低速时损耗大、效率低。
2.4 串级调速通过在转子回路引入附加电势的方法。
调节附加电势的大小，就可以调节电动机的转矩和转速。
如图1所示，通常转子回路接有不可控的整流器，将转子感应电势经整流器变换成直流电势，从转子吸收转差功率PS。
转子侧直流附加电势由晶闸管逆变器产生（也有用直流电机等其它形式的）。
异步电机调压调速原理
异步电机调压调速原理异步电机是一种常见的电动机，具有调压调速的特性。
它通过调节电源的电压和频率来实现调压调速的目的。
本文将详细介绍异步电机调压调速的原理及其应用。
异步电机调压调速的原理基于电机的磁通调节和转子电阻调节两种方式。
在磁通调节方式中，通过改变电机的磁通量来达到调压调速的目的。
而在转子电阻调节方式中，通过改变电机转子电阻的大小来实现调压调速。
我们来看磁通调节方式。
在异步电机中，磁通量与电源的电压和频率成正比。
当电源电压和频率降低时，电机的磁通量也会降低，从而降低了电机的转速。
反之，当电源电压和频率增加时，电机的磁通量也会增加，从而提高了电机的转速。
因此，通过调节电源的电压和频率，我们可以实现异步电机的调压调速。
我们来看转子电阻调节方式。
在异步电机中，转子电阻的大小会影响电机的转速。
当转子电阻增加时，电机的转速会降低。
反之，当转子电阻减小时，电机的转速会增加。
因此，通过调节转子电阻的大小，我们也可以实现异步电机的调压调速。
除了磁通调节和转子电阻调节，还可以通过变频器来实现异步电机的调压调速。
变频器是一种能够改变电源频率的装置，它可以将电源的固定频率转换为可调的频率。
通过调节变频器的输出频率，我们可以实现异步电机的调压调速。
异步电机调压调速具有广泛的应用。
在工业生产中，往往需要根据不同的工艺要求来调节电机的转速。
比如，在风机、水泵等设备中，通过调节电机的转速可以实现风量、水流量的调节。
此外，在电梯、卷帘门等场合中，也需要根据实际需求来调节电机的转速。
异步电机调压调速通过调节电源的电压和频率，或者通过调节转子电阻的大小，亦或是通过变频器来实现。
它在工业生产中具有重要的应用价值，可以满足不同工艺要求对电机转速的调节需求。
相信随着科技的不断发展，异步电机调压调速技术将得到更广泛的应用。
第三讲 交流调压调速系统原理及电路分析2010
31
当α
< ϕ 时，电路中的电感作用相对很大，电流维持
180 以上，影响晶闸管的正常出发，波形畸变
，如果电路的触发脉冲采用宽脉冲或者脉冲列，
α < ϕ 时的输出波形可与 α = ϕ 相同，均失去
了调压作用。 综上所述，对电感性负载，晶闸管调压电路应 采用宽脉冲触发，晶闸管控制角的 正常移相范围为
ϕ ≤ α ≤ 180
29
180 160 140 120 100
0 15 30 45 60 75
ϕ = 90
θ( )
80 60 40 20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
α( )
图2-15 电路在 α > ϕ时的θ = f (α , ϕ )曲线
30
讨论
当 ϕ = 0 时，为纯电阻性负载，有 θ + α = 180 当 ϕ = 0 , 且 α > ϕ 时，导通角 θ < 180 ，此时电流波形 当 α =ϕ 也是断续的 时，为临界状态，电流刚好导通 180 ，这相当于 晶闸管全导通工作，负载上得到的是电源电 压，实际上失去了调压作用。
第 二 章
闭环控制的异步电动机变压调速系统
—— 一种转差功率消耗型调速系统
主讲教师：杜春水
1
本 章 提 要 异步电动机变压调速原理及其电路分析 异步电动机改变电压时的机械特性 闭环控制的变压调速系统及其静特性 闭环变压调速系统的近似动态结构图 转差功率损耗分析 变压控制在软起动器和轻载降压节能运行 中的应用
ωt = 0 ~ 30 ,VT4 ,VT5导通，u RA = u AC
24
小 结
电路移相范围为150°，为设计触发电路参考。
交流异步电动机的调速方法及其特点
交流异步电动机的调速方法及其特点
交流异步电动机是一种常见的电机类型，广泛应用于各种工业、生活和科学研究领域。
调速是交流异步电动机的重要功能之一，能够控制电机的转速和转矩，从而实现不同的应用需求。
以下是几种常见的交流异步电动机调速方法及其特点:
1. 交流电源调速：交流电源调速是通过改变电机的电源频率来实现的。
这种方法的优点是简单易用，能够快速地调节电机的转速和转矩，但是需要使用变压器和整流器等复杂的设备。
2. 交流电源电压调速：交流电源电压调速是通过改变电机的电源电压来实现的。
这种方法的优点是能够精确地控制电机的转速和转矩，但是需要较高的技术水平和复杂的设备。
3. 液压系统调速：液压系统调速是通过改变电机的液压系统压力来实现的。
这种方法的优点是能够精确地控制电机的转速和转矩，但是需要较高的技术水平和复杂的设备。
4. 电磁调速：电磁调速是通过改变电机的电磁力来实现的。
这种方法的优点是能够精确地控制电机的转速和转矩，但是需要较高的技术水平和复杂的设备。
交流异步电动机的调速方法多样，每种方法都有其特点和优缺点。
选择合适的调速方法需要考虑实际应用的需求和技术水平，以及电机的特性和负载情况等因素。
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基于电路原理的单相交流异步电动机调压调速器特性分析
单相异步电动机，因其结构装简单，经济性能好，坚固耐用，维护量少，适宜恶劣环境优点而等到广泛应用。
其各种调压调速器结构简单，操作方便，常用于单相电动机的调速。
利用电路原理分析各种调压调速器工作原理与电气特性，有利于单相异步电动机调速器的选择与使用。
标签：调速器；特性分析；选用
单相异步电动机，因其结构装简单，经济性能好，坚固耐用，维护量少，适宜恶劣环境优点。
广泛用于小于1KW或只有单相电源的各种场合。
如家用電器、医疗设备、电动工具等领域。
但存在启动转矩小，启动电流大等缺点。
单相异步电动机常用调速方法有变极调速、抽头调速和调压调速等。
单相异步电动机负荷通常负载转矩不是恒数，而是随转速增加而增大。
即M∝n2（a>1）。
通过调节单相异步电动机电源电压，从而改变电动机输出转矩，进而改变电动机转速。
但该方法改变了电动机的转差率和转矩特性，稳速性能差，调速范围为电动机额定转速的70%～100%。
单相异步电动机调压调速的方法，可用串联电阻降压，电抗器和自耦变压器降压，串联电容降压，晶闸管相位控制降压等方法实现。
1.串联电阻分压调速电路特性
由电路理论可知，电路阻抗Z=R+jX，当X>0时，电路性质为感性电路，单相异步电动机为感性负载。
功率因素cosФ=R/|Z|较低。
当交流电路功率因素低时，电路线压降损失和功率损失较大；同时，电源利用效率也较低。
如使用串联电阻分压调节单相异步电动机转速时，利用串联电阻分压原理，改变电动机运行绕组上工作电压，达到调压调速的功能。
串入调速器电阻时，单相异步电动机运行绕组上工作电压会降低，电动机转速降低。
但电路电阻分量会增大，电路功率因素会提高。
由于电阻同时也是耗能元件，导致电路能耗增加。
所以，电阻串联分压调速，虽然电路简单，电路成本低，但是却并不常用。
2.串联电抗器分压调速电路特性
传统电抗器结构是由电感线圈和铁芯组成，电感线圈有抽头。
通过改变串入电路中电感线圈的长度，改变电压量，从而改变单相异步电动机运行绕组两端电压，实现调节单相异步电动机运行转速的目的。
由电路理论可知，电感虽说是储能元件不消耗电能，可串联电感必然使电路电感分量增加，电路的感性增加，电路阻抗角变大；尽管电路电路有功功率变化不大，却能增加电感无功功率，电路功率因素进一步降低，使得电路线压降和功
率损耗增大。
所以，串联电抗器调速方法，不但设备笨重，成本高不经济，而且电路功率因素降低，电路电能消耗增加。
现也以逐渐被淘汰或被其他调速器所替代。
3.电容器调速器调速电路特性
电容调速器由多个不同容量的电容并联，通过不同抽头和转换开关改变串联入单相异步交流电动机运行电路中的电容电量，改变电路电抗，调节单相异步电动机运行绕组运行电压，实现调节单相异步电动机工作转速的目标。
由电路理论可知，电容同样是储能元件不消耗电能，且与电感元件性质相反，串联电容必然使电路电感分量减少，电路的感性削弱，电路阻抗角变小；同样虽然电路电路有功功率变化不大，串联电容却能降低电电路无功功率，提高电路功率因素，使得电路线压降和功率损耗降低。
可是，电容调速也还是存在一定安全隐患，一是主要要避免电路出现RLC串联谐振现象，电路出现市电压和强电流而损坏电气设备；二是由电路理论可知，串联电容在电源电压不变的情况下，会增加电机运行绕组的工作电压，因而电容调速只能将电机运行速度向上调速，故电机调速运行时噪声较大，长期调速运行会加速电机绕组绝缘性能老化，降低电机使用寿命。
因此，选购电容调速器应与单相电动机内电容相匹配。
所以，串联电容器调速方法，不但设备结构简单，成本不高，而且能提高电路功率因素，降低电路线压降和电能消耗。
正是电容调速器的这些优点，电容调速器目前正逐渐替代其他调速器而得到广泛应用。
以上三种调速方法，电阻调速和电抗器调速因电能消耗太大，而电容器调速，在实现调速的同时，还能提高功率因素，降低线路压降和功率损耗，优势明显。
但以上调速方法都只能实现电动机的有级调速，若要提高电动机的调速性能，实现无级调速，则可用以下的方法实现。
4.晶闸管电子调速器电路特性
晶闸管，又称可控硅。
具有脉冲触发导通和维持导通的能力。
目前多采用双向晶闸管和双向触发二极管配以RC充放电电路组成的电子调速器。
其中，RC 电路产生触发信号，经双向触发二极管加至双向晶闸管的控制极，调节RC支路的时间常数，即可改变触发脉冲的频率，改变交流电源正负半周双向晶闸管的导通角α和控制角β（导通角α与控制角β之和为180°），导通角α越大，晶闸管直通相信越长，输出平均电压越高，单相异步电动机转速越快，反之，输出平均电压超低，单相异步电动机转速越慢。
达到调速的目的。
晶闸管电子调速器电路优势在于，不但能够实现平滑无级调速，甚至用于电风扇时能够模拟自然风调速。
缺点是可控硅开、关时产生的尖峰脉冲对其它电气设备产生的干扰。
因此，使用时应注意对其他电子电器的干挠影响。
通过以上各种调速器工作原理的简略描述，了解不同调速器的电学特性。
因而可根据电机运行环境与主要功能选择调速器。
参考文献：
[1]苗晓培，电工技术与技能[M]，西安：西北工业大学出版社，2016.
[2]张小兰，电机学，重庆：重庆大学出版社，2007.
杨格（1967-），男，重庆万州人，重庆三峡职业学院机械与电子工程系副教授，主研方向为电工电子技术。