异步机调速的转速公式及转差率
三相异步电动机调速原理
三相异步电动机调速原理
三相异步电动机的调速原理主要基于对转差率的控制。
三相异步电动机的转速公式为n=60f/p(1-s)，其中f代表电源频率，p为极对数，n代表电机转速，s代表转差率。
当电动机的三相定子绕组通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。
当导体在磁场内切割磁力线时，在导体内产生感应电流，“感应电机”的名称由此而来。
感应电流和磁场的联合作用向电机转子施加驱动力。
三相异步电动机的调速方法包括：
1. 改变电源频率：通过改变电源频率可以改变电动机的转速。
2. 改变电动机极数：通过增加或减少电动机的极数可以改变电动机的转速。
3. 改变转差率：通过改变转差率可以改变电动机的转速。
请注意，在具体应用时需要根据实际需求和情况选择适当的调速方法。
同时，也要注意遵守相关的安全操作规程，确保电动机的正常运行和延长其使用寿命。
三相异步电动机的变极调速控制
SB3常闭触头 先断开，切断 KM1线圈电路
SB2常开触头 后闭合
KM1自锁触头复位断开
KM1主触 头断开
电动机因惯 性继续旋转
KM1互锁触头复位闭合
KM2、KM3 线圈都得电
●按钮控制的双速电动机变极调速工作过程
2）高速运转
需要高速运转时，也需要先按下低速启动按钮SB2，把定子 绕组接成△，让电动机低速启动。 启动结束，再按下高速启动按钮SB3，把定子绕组换接成YY， 实现电动机高速运行。
KT常开延时闭合
KM1失电 拆除△接线，切除电动机正序电源
定子绕组尾端接反序电源
KM2得电 KM3得电
电动机YY连接， 定子绕组首端 高速运转 短接于一点
变极调速安装接线注意事项： 1）正确识别电动机定子绕组的9个接线端子。 2）交换任意两相电源的相序。
2）按钮控制的双速电动机变极调速
注意控制电路的线号
三、变极调速原理
把定子每相绕组都看成两个完全对称的“半相绕组”。
以U相为例，设相电流从绕组的头部U1流进，尾部U2流出。 当U相两个“半相绕组”头尾相串联时（顺串），根据右手 螺旋法则，可判断出定子绕组产生4极磁场。 若U相两个“半相绕组” 尾尾相串联（反串）或者头尾相并 联（反并），定子绕组产生2极磁场。
●按钮控制的双速电动机变极调速工作过程
1）低速运转
需要低速运转时，按下低速启动按钮SB2，把定子绕组接成 △，让电动机低速启动，并连续运转。
合上QS，M3线圈电路
SB2常开触头后 闭合，KM1线圈
通电
KM1电气互锁触头断开， 对KM2、KM3互锁
KM1主触 头闭合
相关知识——三相异步电动机的电气调速
• 什么叫恒转矩调速？
三相异步电动机转速计算公式
三相异步电动机转速计算公式三相异步电动机在咱们的日常生活和工业生产中那可是相当常见的，您要是对电工学、电机学或者相关领域稍有了解，就肯定知道它的重要性。
今天咱就来好好聊聊三相异步电动机转速的计算公式。
先来说说三相异步电动机的工作原理。
简单来讲，就是通过三相交流电在定子绕组中产生旋转磁场，然后这个旋转磁场与转子导体相互作用，从而使转子转动起来。
那这转速到底咋算呢？咱们有个常用的公式：n = 60f / p × (1 - s) 。
这里面的“n”表示的就是电动机的转速，单位是转每分钟（r/min）；“f”呢，是电源的频率，在咱们国家一般是 50 赫兹；“p”指的是电机的磁极对数；“s”则是电机的转差率。
比如说，有一台三相异步电动机，电源频率是 50 赫兹，磁极对数是 2，转差率是 0.05。
那咱们来算算它的转速：首先，60×50÷2 = 1500 ，然后 1500×(1 - 0.05) = 1425 转每分钟。
您瞧，是不是挺简单的？我还记得有一次，在一个工厂里维修设备的时候，就碰到了一台转速不太正常的三相异步电动机。
那台机器负责带动一条生产线的运转，可突然之间，速度就慢了下来，产品的质量和产量都受到了影响。
当时我就赶紧去查看，第一步就是要搞清楚它的转速是不是符合正常的计算值。
经过一番仔细的测量和计算，发现原来是磁极对数出了问题，有一组磁极损坏了。
所以说，掌握这个转速计算公式，对于解决实际问题那可是相当有用的。
不管是在设备的选型、故障的排查，还是在优化系统性能方面，都能给咱们提供重要的依据。
再给您详细解释解释这公式里的每个部分。
电源频率“f”，就像人的心跳一样，稳定而规律，咱们国家一般就是 50 赫兹，很少有变化。
磁极对数“p”，这可就决定了电机的基本特性，磁极对数越多，转速就越慢。
转差率“s”呢，它反映了电机的实际运行状态和理想状态之间的差异。
总之，三相异步电动机转速计算公式虽然看起来有点复杂，但只要您多琢磨琢磨，多结合实际情况去运用，就会发现它其实并不难。
关于异步电机转差率以及转速公式的商榷
关于异步电机转差率和转速公式的商榷屈维谦（未经作者许可，请勿转载、引用）2012-6-1关键词转差率 转速 因果逻辑 理想转速 同步转速 定义式 公式 转子无源摘要 转差率11n n n s -=是人为的定义式，而且，按照数学和因果逻辑，只能转速决定转差率，相反的转差率决定转速是不成立的。
电机学的异步电机转速式)1(601s pf n -=是由转差率的定义式变换导出，不仅违背了数学和因果的逻辑，而且定义式也不可能成为公式。
分析表明，在通常的转子无源条件下，转子损耗率δ是产生转差率s 的根源，转差率则是转子损耗率的转速表达。
转差率可以由转子功率平衡方程式推导而表达为公式，且有s n n n P P P em M em =-=-=11δ，转速的计算公式则为)1(601δ-=p f n ，虽然该式与定义式)1(601s p f n -=“巧合”，但二者却有本质的区别。
异步电机转速计算公式的意义在于转速数值的计算，并未虑及电机的运行正常与否。
指导异步电机调速的应为转速的物理公式，本文对此作了简单介绍。
绪言在电机学中，转差率s 是异步电机极为重要的变量，异步电机的工作原理、运行状态基本是围绕转差率进行分析，而且异步电机的主要性能和参数无不和转差率密切相关。
然而，转差率的作用如此之大，却只是一个人为定义产生的数学变量，而不是客观存在的物理量，其中的道理不免令人困惑费解。
重要的问题是，以转差率s 作为异步电机运行标志以及由s 的定义式衍生的异步电机转速表达式并不和实际完全相符，例如，按照电机学的异步电机理论：当s>0 或 n<n 1 时，异步电机为电动状态；当s<0 或 n>n 1 时，异步电机为发电或制动状态；但是异步电机在双馈和内馈控制时，却既有s<0，n ＞n 1的超同步电动运行，同时也有s ＞0,n ＜n 1的亚同步发电运行，这一事实表明，以转差率判定异步电机运行状态的结论起码不具有普适性。
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
三相异步电动机转速公式
三相异步电动机转速公式
三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(1-s) f代表电源频率
P为极对数
n'代表转差率
s代表转差率
三相异步电动机转速是分级的，是由电机的“极数”决定的。
三相异步电动机“极数”是指定子磁场磁极的个数。
定子绕组的连接方式不同，可形成定子磁场的不同极数。
选择电动机的极数是由负荷需要的转速来确定的。
电动机的电流只跟电动机的电压、功率有关系。
三相交流电机每组线圈都会产生N、S磁极，每个电机每相含有的磁极个数就是极数。
由于磁极是成对出现的，所以电机有2、4、6、8……极之分。
在中国，电源频率为50赫，所以二极电机的同步转速为3000转/分，四极电机的同步转速为1500转/分，以此类推。
异步电机转子的转速总是低于或高于其旋转磁场的转速，异步之名由此而来。
异步电机转子转速与旋转磁场转速之差（称为转差）通常在10%以内。
因为如此，所以三相异步电动机的实际转速会比上述的同步转速偏低。
如6的同步转速为1000转，其实际转速一般为960转/分钟。
电动机转速公式内容
交流异步电动机转速公式： n=60f/p(1-s)
理想转速=频率*60/极对数
实际转速= 理想转速*（1-转差率）
比如说交流电频率为50Hz 极对数为2 转差率为0.04
理想转速=50*60/2=1500转/分
实际转速=1500*（1-0.04）
=1500*0.96
=1440转/分。
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。
转子在磁场中相对定子有相对运动，切割磁杨，形成感应电动势。
转子铜条是短路的，有感应电流产生。
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。
第一：要有旋转磁场，第二：转子转动方向与旋转磁场方向相同，第三：转子转速必须小于同步转速，否则导体不会切割磁场，无感应电流产生，无转矩，电机就要停下来，停下后，速度减慢，由于有转速差，转子又开始转动，所以只要旋转磁场存在，转子总是落后同步转速在转动。
转差率详解
转差率=（同步转速-异步转速）/同步转速同步转速=60*电源频率/极对数异步转速就是电机的转速。
变频节能就是指变频调速。
变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n =60 f（1-s）／p，（式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数）；通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。
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。
异步电动机所谓异步，是指定子旋转磁场转速和转子转速不同。
定子旋转磁场的转速和电网频率严格对应称谓同步转速。
n=60f/p所以，转差率就是定子旋转磁场转速与转子转速之差再除以定子旋转磁场转速（同步转速）．对于异步机，电机学没有象直流机那样利用理想空载转速和转速降来表达转速，转速的刻化是借助同步转速n1和转差率S。
然而作为电动机的一种，异步机转速事实上同样是由理想空载转速n0和转速降Δn 构成，这是由电动机机械特性的普遍规律所决定的，也是电动机转速的普遍表达形式。
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异步机调速的转速公式及转差率
引言：
对于异步机，电机学没有象直流机那样利用理想空载转速和转速降来表达转速，转速的刻化是借助同步转速n1和转差率S。
然而作为电动
机的一种，异步机转速事实上同样是由理想空载转速n0和转速降Δn 构
成，这是由电动机机械特性的普遍规律所决定的，也是电动机转速的普
遍表达形式。
异步机的同步转速是主磁场的变化速度并非机械运动，不能简单地认定
为理想空载转速；转差率是实际转速与同步转速的关系式，与理想空载
转速无关，更不能把转差率等同于转速降。
于是深入分析异步机理想空
载转速、转速降及其与同步转速、转差率的关系，进而找出调速转速的
规律是十分重要的。
也许是受上述问题的影响，目前交流调速理论多认为异步机调速的出路在于改变同步转速，对于改变转差率调速则不以为然，理由是只有
前者才能获得高效率、高性能的调速。
例如文献3提出：“变频调速方
法与变转差调速方法有本质不同，从高速到低速都可以保持有限的转差
率，因而变频调速具有高效率、宽范围和高精度的调速性能。
可以认为，变频调速是交流电动机的一种比较合理和理想的调速方法”。
然而深入
的研究和实践却表明：异步机调速效率和性能并不决定于同步转速和转
差率，高效率调速的唯一特征是改变理想空载转速，同步转速不是理想
空载转速的唯一决定量。
变转差率调速方案中也同样有改变理想空载转
速的高效率调速。
本文为此提出讨论意见，希望引起有关各界的关注。
1、异步机转速公式的质疑
公式是客观规律的数学表达形式，它只能产生于已有的定律、公式，而不能产生于人为的定义。
经典电机学的异步机转速公式是这样建立的。
首先定义转差率 S
令 S=(n1-n)/n1（1）
式中： n1为同步转速
n 为电机转速
显然，式1是定义式而非公式
由式1，经代数变换得
n =
n1·（1-S）
（2）
可见式2仍然是定义式，它只不过是式1的另外一种表达形式。
又，由于
n1=60f1/p
（3）
这是公式，将式3代入定义式2，于是
n=60f1/p·(1-S)
（4）
我们注意到，式4与式2没有本质变化，尽管式3是公式，但它仅仅起到参数变换作用，并没有改变式1、2的定义式性质。
因此，我们认为的转速公式4只不过是人为的定义式，在没有经过公式化论证之前，
是不能称其为公式的。
2、电机转速的通用公式
异步机转速公式应该严格遵循相关的定理和公式推导得出。
作为电动机的一种，异步机转速必然遵循电机转速的普遍规律。
根据动力学，电动机的转速可普遍表为
Ω
=P M/M
（5）
式中：Ω电动机角速度
P M——机械功率
M ——电磁转矩
按电机能量转换守恒，调速状态下电动机的转子（或电枢）功率方程为
P M=ΣPem-Σ△P2
(6)
式中：ΣPem——净电磁功率
Σ△P2净损耗功率
因此电机转速为
Ω=ΣPem/M-Σ△P2/M
=Ωok-ΔΩ
(7)
其中：Ω=ΣPem/M 称为调速理想空载转速
ΔΩ=Σ△P2/M 称为转速降
可见，电机转速均可表达为理想空载转速与转速降差值。
其中，理想空载转速决定于转子（或电枢）的净电磁功率，转速降则决定于净损
耗功率。
电机调速有改变理想空载转速和转速降两种方法，异步机的同
步转速与电机转速没有直接、必然的联系。
3、理想空载转速与净电磁功率
理想空载转速的含义是：假定在无损耗的理想状态下，电机的全部电磁功率都转化为机械功率所能获得的速度。
由于这种假设只有在理想
空载条件下才能实现，故称理想空载转速。
在转矩平衡条件下，理想空载转速取决于转子（或电枢）的净电磁功率并与其成正比，考虑到调速的普遍情况，净电磁功率应为
P2=ΣPem
=Pem±Pes
（8）
式中Pem为电磁感应输送的电磁功率，Pes为转子控制调速的电传导附加功率。
当Pes由外部馈入转子时符号取正，它将使转子净电磁功
率增大，实现超同步调速。
而当Pes自转子馈出，则符号取负，它使转
子净电磁功率减小，调速为低同步。
由式8决定的理想空载转速为
Ω
ok=(Pem±Pes)/M
（9）
公式9表明，电机调速时的理想空载转速可以通过Pem和Pes的控制是到改变。
式9可以写成
Ωok=Pem/M±Pes/M
=Ω0±Ω
k
（10）
其中Ω0为Pem单独作用下的理想空载转速，ΩK为Pes引起的附加理想空载转速，如果不考虑ΩK的符号
Ωk=Ω0–Ωok
=(Ω0–Ωok)/ Ω0·Ω0
= S k·Ω
（11）
其中
S k= (Ω0–Ωok)/ Ω0
=
(n0-n)/n0
（12）
称为电转差率，于是有
Ωok=（1±S K）Ω0
及 n ok=（1±S K）
n0
（13）
对于自然运行的理想空载转速Ω0，按电机学有
Ω0
=Pem/M
（14）
且
Pem=m2E2I2COSΦ2
（15）
mI2COSΦ2
（16）
可得
Ω0=2πf1/p
折算成每分钟转速
n0= 60/2π·Ω0
=
60f1/p
（19）
说明自然运行状态下的异步机理想空载转速与同步转速相等，将式18代入式12，异步机调速的理想空载转速为
n ok=(1±S K)·60f1/p
（20）
4、转速降与静差率
调速状态的转速降为
ΔΩ=Ωok-Ω
或Δn= n ok -n
= (n ok –n)/ n ok·n ok
=
jn ok
(21)
式中j= (n ok –n)/ n ok称为静差率，该式表明，转速降与静差率成正比，可以证明，净损耗功率亦正比于静差率，即
P2=jΣPem
（22）
故净损耗功率亦称静差功率。
同样亦可证明，
Pes=S K Pem
（23）
附加电功率故亦称电转差功率。
回顾电机学中的转差功率，由
S= (n1-n)/n1
及 P S=SPem
可得 P S=Pem-P M
转差功率系指电磁功率与机械功率的差值。
对于转差功率的成份属性，表达式没有加以区分，这样就混淆了电功率和损耗功率对电机转速
的不同作用。
显然，电转差功率影响的是理想空载转速，而静差功率影
响的是转速降，前者调速效率高属节能型，后者使调速效率降低属耗能
型，而且调速的机械特性也完全不同，前者为改变理想空载转速点的平
行曲线族，后者为理想空载转速点不变的汇交曲线族。
可见笼统地用转
差率和转差功率是无法准确评价调速性能的。
例如异步机转子串电阻和
串级调速，两者均使转差率改变，但调速效率和特性却明显不同。
5、结论
①异步机转速公式由式20、21可表达为
n=n ok(1-j)
=60f1/p·(1±S K)·(1-j) （24）
②凡是高效率的调速，必然是通过净电磁功率改变理想空载转速，同步
转速改变与否与调速效率没有必然联系。
③转差率应区分为电转差率和静差率，前者影响理想空载转速，后者影
响转速降，改变电转差率的调速是高效率的，而增大静差率的调速是低
效率的。
④电机调速的实质在于功率控制，任何调速方法都必然通过对电机轴功率的控制才能实现转速调节。