异步电动机调速控制线路

转子串电阻调速方法的主要缺点：大量转差功率 将在转子所串电阻上变成热量被消耗掉，因此不适合 对大容量电机降速，对小容量电机也因效率太低而不 适宜长期运行。
结论： 串入电阻越大，转速越低，转差就越大，机械功率 在电磁功率中所占的比率就越低，效率越低。
串级调速
针对绕线转子异步电动机转子串电阻调速方法转 差功率消耗在电阻上，运行效率太低的缺点，引入了 一种新的调速方法：基本思路是转子不串入附加电阻 -----改为串入附加电动势来调速，并将调速引起的转 差功率损耗，回馈回电网或电动机本身，既提高效率、 又实现变转差率调速的方法，该方法被称为绕线转子 异步电动机的串级调速控制方案。
⒈ 典型直流调速拖动系统
① 发电机电动机组
② 带有交磁放大机的发电机电动机组
③ 晶闸管电动机调速系统 ⒉ 直流调速拖动系统存在的主要缺点
① 存在机械磨损，噪声大，寿命短，维护困难； ② 存在换向火花，运行环境受到限制，在易燃、易爆等
恶劣环境中不能使用； ③ 结构复杂，难以制造大容量、高转速、高电压的直流
⒌ 优缺点
优. 点：简单、可靠、维护方便，能平滑调速，机械特性较硬。
缺点：低速时效率低，能耗大。
滑差电机广泛应用于印染、纺织、造纸和电缆等行业.。
电磁调速异步电动机又称滑差电动机，由异步电动机、 电磁离合器和控制装置构成。
组：
由电枢和磁极构 成。电枢与异步电 动机相连，是主动 部分，磁极与输出 轴相连， 是从动部 分。电枢与磁极无 机械联系，是一种 电磁联系。
① 改变转差率； ② 改变磁极对数； ③ 改变频率。 对于同步电机的调速可以用改变供电频率的方法实现。
电机有许多不同的调速方法及适用的对象，具体分类如下：
异步电机
变转差率调速
改变转子电阻 改变定子电压 电磁转差离合器 串级调速
变极调速
变频调速
交－直－交变频 交－交变频
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二、 交流调速拖动系统的特点
第五章 异步电动机的调速控制线路
第一节 调速方法概述 第二节 双速电机 第三节 三速电机
一、交流调速
调速就是在一定的负载下，根据生产的需要人为 地改变电动机的转速。调速性能的好坏往往影响到 生产机械的工作效率和产品质量。
异由步此电可机见的交转流速调为速有n 三n大1(1方法S)：6p0f (1S)
⒉ 串级调速基本工作原理
设电动机原来无外加电势，且在固有特性上稳定运行，转差 率为 S，转子电流 I2 为
I2
SE2
r22 sx22
s E2
r2
sx 2
I2
等值电路
⒊晶闸管串级调速系统 异步电动机的转子电压 经晶闸管整流电路变为直流 电压Ed，再由晶闸管逆变器 将Eβ逆变为交流，功率经变 压器反馈至交流电网。逆变 器电压可被视为附加在转子 电路的电动势Eβ 。控制逆变 角β ，即可改变的Eβ数值。
电动机； ④ 造价高。
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3. 交流调速拖动系统的特点 ⑴ 可以扩大交流电机的容量，提高交流电机的转速和电压； ⑵ 交流电机，特别是鼠笼型电机，其设置环境的适应性广； ⑶ 维护省力； ⑷ 结构简单，坚固耐用，运行噪声小，惯性小； ⑸ 由于高性能、高精度的新型调速系统不断出现和发展，
完全可以得到同直流调速系统一样好的性能指标； ⑹ 造价低。
如果把转速调得愈低，即转差率愈大，就需要在转子回路 串入愈大的电阻，随之转子铜耗就愈大，电动机效率就愈低。
可见这种调速方法很不经济，降低转速所减少的输出功率 全部消耗于调速电阻的铜耗上。另一缺点是转子加电阻后电动 机的机械特性变软，即负载变化时转速将发生显著变化。
转子串电阻调速方法有什么缺点？
对于绕线转子异步电动机，可以在其转子回路串 入电阻来减小电流，增大转差率，从而改变转速。这 种方法就是转子串电阻调速方法。
工作原理：
若磁极线圈中不通入直流励磁电流时，不产生磁场，电枢 与磁极之间既无电联系也无磁联系，磁极不转动，相当于离 合器“断开”。
若磁极线圈中通入直流励磁电流，磁极产生磁场，磁极与 电枢之间就有了电磁联系。电枢与磁极间相互运动，电枢切 割磁感线产生感应电流，电流又与磁极相互作用，产生与电 动机转动方向相同的转动力矩，相当于离合器“啮合” 。
这种调速方法适合于高电压、大容量绕线式异步电动机拖动风机、 泵类负载等要求调速不高的场合。
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4. 调速性能及应用 ⑴调速范围
调速方向既可往上调，又可往下调。
⑵容许输出
TC T m I2Nco2s
因为调速时的 m 和cos2不变，所以 I2S I2N
时的转矩不变。属于恒转矩调速方式。 ⑶ 平滑性
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转子回路串电阻调速
• 在转子回路串一变阻器调速只适用于绕线式异步电动机。调速 时的接线图和起动时的一样，所不同的是：一般起动变阻器都是短 时工作的，而调速用的变阻器应为长期工作的。 • 在变阻器的电阻增加最初瞬间，电动机的的转速还来不及改变， 因此转子电流减小，相应地电磁转矩也减小，电动机的转速开始下 降，而转子的电势开始增加，随之转子电流又回头增加。 • 这个过程一直进行到转子电流增加到与其对应的电磁转矩和总 负载转矩互相平衡为止，这时电动机在一个较低转速下稳定运行。 • 当转子回路串入调速电阻时，若电动机总负载转矩保持不变， 电动机从一个运行点到另一个运行点，相应地转差率从S1增加到S2， 转速则从n1(1-S1)降到n1(1-S2)。增加调速电阻，转速便越下降。
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⒊ 电磁调速异步电动机的调速系统 用以提高机械特性的硬度，扩大调速范围。
⒋ 调速性能
⑴ 调速范围 一般可达 10：1
⑵ 经济性 滑差电机的效率随着输出轴转速的减小而下降。
提高滑差电机效率的方法：采用变极电动机作为驱动电 机，高速时采用4极方式，低速时采用6极方式，以获得较 高的效率。
⑶ 容许输出 以保持转差功率不超过额定值为条件， 调速方式既非恒转矩，又非恒功率。
平滑性好，可实现无级调速。 ⑷ 经济性
初期投资大，但运行费用不大，效率高。
电磁转差离合器
⒈ 概述 它由三相鼠笼型异步电动机、电磁转差离合器和控
制系统三部分组成。
⒉ 电磁转差离合器的结构和工作原理 ⑴ 结构 ① 电枢 ② 磁极
⑵ 工作原理 当励磁线圈有电流时，通过磁极产生作用力。励
磁电流不同，作用力的大小也不同，从而调节转速。