三相异步电动机的调速原理

1.4.1　三相异步电动机的调速原理

1）调速原理

调速即速度调节，是指在电力拖动系统中人为地改变电动机的转速，以满足工作机械的不同转速要求。调速是通过改变电动机的参数或电源电压等方法来改变电动机的机械特性，从而改变它与负载机械特性的交点，改变电动机的稳定转速。

由电机学可知，异步电机的转速为：

从上式可知，要调节异步电动机的转速应从改变p、s、f三个分量入手，因此，异步电动机的调速方式相应可分为三种，即变极调速、变转差率调速和变频调速。

2）调速方式

（1）变极调速

对鼠笼式异步电动机可通过改变电动机绕组的接线方式，使电动机从一种极对数变为另一种极对数，从而实现异步电动机的有级调速。变极调速所需设备简单，价格低廉，工作也比较可靠。一般为两种速度，三种速度以上的变极调速电动机绕组结构复杂，应用较少。变极调速电动机的关键在于绕组设计，以最少的绕组抽头和改接以达到最好的电动机技术性能指标。

（2）变转差率调速

对于绕线式异步电动机，可通过调节串联在转子绕组中的电阻值（调阻调速）、在转子电路中引入附加的转差电压（串级调速）、调整电机定子电压（调压调速）以及采用电磁转差离合器（电磁离合器调速）改变气隙磁场等方法实现变转差s，从而对电动机进行无级调速。变转差率调速尽管效率不高，但在异步电动机调速技术中仍占有重要的地位，特别是转差功率得到回收利用的串级调速系统，更是现代大容量风机、水泵等调速节能的重要手段。

（3）变频调速

通过改变定子供电频率来改变同步转速实现对异步电动机的调速，在调速过程中从高速到低速都可以保持有限的转差率，因而具有高效率、宽范围和高精度的调速性能。变频调速是异步电动机的一种比较合理和理想的调速方法。