三相异步电动机的调速
三相绕线转子异步电动机的调速原理和方法
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三相异步电动机的起动与调速实验原理
三相异步电动机的起动与调速实验原理三相异步电动机是工业和家庭使用中最普遍的电动机。
其结构简单、性能稳定、故障率低、使用寿命长、维护成本低等优点，使得其被广泛应用于各种机械设备、压缩机、水泵、风扇等领域。
起动和调速是三相异步电动机运行的两个重要参数。
起动是指当电动机停止工作后重新启动的过程，调速是指根据工况需要改变电动机转速的过程。
本实验旨在探究三相异步电动机的起动和调速原理，并提供相关实验过程和数据分析。
一、起动实验原理三相异步电动机旋转时，电机产生的磁通量与旋转的同步速度不同。
当电动机停止后，转子上的磁通量与定子绕组中的磁通量存在差异。
这种差异会产生感应电动势，从而产生电流，这个过程被称为转子电动势或者诱导电动势。
在起动过程中，需要通过外部直流电源加上励磁电流，与转子电动势产生作用，使转子开始旋转。
起动时，电源的直流电压加到电动机定子绕组上，电动机的转子开始旋转，开始产生诱导电动势。
当转子旋转速度接近同步速度时，电动机称为同步运行。
在起动期间，由于初始转矩低，转子转速较慢，同步速度不易达到。
这时候，为了防止电动机过载，需要启动电动机保护器，保护器中的热继电器会自动切断电源，从而保护电动机。
二、实验过程1. 实验设备准备：三相异步电动机、电源电缆、电池、保护器、电流表、万用表、转速表、电阻箱等。
2. 接线并设定电流值：将电动机与电源电缆接入，接线过程中需要注意接线正确。
设定适当的电流值，并开始记录数据。
3. 启动电动机：通过保护器开关启动电动机，等待电动机开始旋转。
4. 记录数据：记录电动机转速、电流和电压值，同时获得电动机启动时间和转矩。
5. 重复实验：重复上述步骤，多次进行实验并记录数据，以便进行平均数计算和结果验证。
三、数据分析在起动实验中，需要记录的数据包括电动机启动时间、电流、电压和转速值。
在多次实验后，根据数据计算出平均值，并进行结果分析。
启动时间：启动时间是电动机开始运转到转子开始旋转的时间间隔。
三相异步电动机启动制动和调速
软启动器的工作原理简单，它通过软硬件方法，实时检测定子电流、 电压、功率因数或电动机的转矩值，经过计算得到一个准确的晶闸管 的移相角，使加在电动机上的电压或启动电流按某一规律变化（如斜 坡电压软启动、恒流软启动等），优化异步电动机的启动性能。软启
动器也可用PWM方式实现。
21
4.2 三相异步电动机的制动
复杂度 最简单
一般 简单 较复杂
适用性 电机小于7.5kW
任意容量，轻载 正常 ，频繁启动 大容量，大负载
15
Y
自耦变压器
3 1 k
改善结构
通过改变鼠笼式异步电动机的结构，既减小启动电流，又能获得较大 的启动转矩，即通过改变结构来改善电动机的启动性能。
1、增大转子电阻 这种电动机又称为高转差率鼠笼型异步电动机，其转子导条不用普通 的铝条，而是采用电阻率较高的铝合金（ZL-14），通过适当加大转 子导条的电阻来改善启动性能。
如同直流电动机一样，异步电动机制动的目的有两个： • 使传动系统迅速减速或停车； • 限制位能性负载的下放速度。
如果三相异步电动机的电磁转矩Te和转速n的方向相反，电动机便 处于制动状态。在制动状态下，电动机的电磁转矩起反抗旋转的作 用，为制动性转矩。
异步电动机的制动方法有：回馈制动、反接制动和能耗制动 。
n0 n s n0
n n0 (1 s)
1、直流电动机使用静差率，利用理想空载转速和转速（转速降）来
描述，它们都是转子的转速，是机械运动；
2、异步电动机使用转差率，利用旋转磁场的转速和转子的转速来描述， 同步转速非机械转速，也不是理想空载转速；
3、转差率与空载转速无关，更不能等同于转速降。
U L 3U P UL UP
三相交流异步电动机的调速方法
三相交流异步电动机的调速方法
嘿，朋友们！今天咱就来聊聊三相交流异步电动机的调速方法。
你可别小瞧了这个，它就像是电动机的魔法，能让它变得超级厉害！
比如说在工厂里，那些大型的机械设备都得靠三相交流异步电动机来带动，这时候调速方法就派上大用场啦！就好像一辆赛车，速度可以根据需要随时调整，那多牛啊！
一种常见的调速方法是变极调速，这就好比是给电动机换了个不同的“挡位”，一下就能让它的速度改变。
想象一下，本来慢慢悠悠工作的电动机，突然“噌”地一下加速了，变得活力四射！像我们家里的一些电器，其实就用到了这种方法呢，神奇吧！
还有变频调速，哇哦，这个可厉害啦！就像是给电动机安装了一个智能控制器，可以非常精准地调节它的速度。
比如说空调，它可以根据室内温度自动调整电动机的转速，来达到最佳的制冷或制热效果，这简直太酷了！
还有绕线式电动机的转子串电阻调速，这就像是给电动机的“腿”上绑了不同重量的沙袋，来改变它的速度。
这不，在起重机上就经常用到呢！
三相交流异步电动机的调速方法真的太重要啦！它们让电动机能适应各种不同的需求，让我们的生活和工作变得更加高效和便捷！所以呀，一定要好好了解这些调速方法哦！。
三相异步电动机的起动与调速
三相异步电动机的起动与调速
三相异步电动机是由三条相线和三个电感器组成的电动机，它可以用来调整电动机的
转速，用于驱动各种各样的机械设备和机械设备，如泵、制冷设备、风机、纺织机械和研
磨机械等。
在使用过程中，我们需要正确的起动和调速，以确保电动机的正常运行。
三相异步电动机的起动主要有直接起动和绕组起动两种方式，分别用于低功率和大功
率的电动机。
直接起动只需要将电动机的三个相绕组连接到对应的电源，即可起动电动机。
而绕组起动则需要用一个外置的起动电动机来帮助启动大功率的电动机，以确保电动机的
正常运行。
三相异步电动机调速是指改变电动机的转速和功率输出，从而达到调节电动机运行状
态的目的。
为了调整电动机的转速，可以使用变频器、变阻器和磁控管来实现。
其中，变
频器是利用可变的频率，来控制电动机的转速和功率，而变阻器则是改变电流的大小来调
整速度，而磁控管则是利用可调大小的磁字段，在定宽度脉冲调节之下，改变磁场大小，
以此改变电动机的转速，从而达到调节电动机转速的目的。
三相异步电动机起动与调速既是安全又是关键，一旦有不当的操作，可能会对电动机
的性能产生影响。
因此，在使用三相异步电动机调速之前，应充分考虑电动机的类型、功
率和负荷，以确保其正常运行。
同时，也要确保在安装和操作过程中，能够正确的安装起
动装置，以及恰当的设定和调整，以确保电动机的顺利运行。
三相异步电动机变频调速原理
三相异步电动机变频调速原理
三相异步电动机是工业生产中常用的一种电动机，其特点是结构简单、可靠性高、使用寿命长等。
在工业生产中，往往需要对三相异步电动机进行调速，以满足不同的生产需求。
而变频调速技术是一种常用的调速方式，下面将介绍三相异步电动机变频调速原理。
变频调速技术是通过改变电源频率来改变电动机的转速，从而实现调速的目的。
在三相异步电动机变频调速中，需要使用变频器来实现频率的调节。
变频器是一种电子设备，可以将输入的电源电压和频率转换为可调的输出电压和频率，从而实现对电动机的调速。
具体来说，变频器将输入的交流电源转换为直流电源，然后再将直流电源转换为可调的交流电源。
在变频器中，需要使用PWM技术（脉宽调制技术）来实现对输出电压和频率的调节。
PWM技术是一种将直流电压转换为脉冲信号的技术，通过改变脉冲信号的占空比来改变输出电压的大小，从而实现对电动机的调速。
在三相异步电动机变频调速中，需要注意的是，变频器的输出电压和频率必须与电动机的额定电压和额定频率相匹配，否则会对电动机造成损害。
此外，还需要注意变频器的负载能力，以确保变频器能够承受电动机的负载。
三相异步电动机变频调速是一种常用的调速方式，可以实现对电动机的精确调节，从而满足不同的生产需求。
在实际应用中，需要注
意变频器的选择和设置，以确保电动机的正常运行。
简述三相笼型异步电动机的调速方法(一)
简述三相笼型异步电动机的调速方法(一)简述三相笼型异步电动机的调速引言三相笼型异步电动机是工业中常用的一种电动机，其调速技术在工业生产中起着非常重要的作用。
本文将详细介绍三相笼型异步电动机的调速方法。
1. 变电压变频调速•降压启动：通过降低电动机的起动电压，减小起动电流，从而降低电动机的启动转矩，实现平稳启动。
•变压调速：改变电动机的供电电压，可以改变电动机的转速。
调速范围受限于电源的变压能力。
2. 软起动器调速软起动器是通过智能电子器件实现电动机的平稳启动和调速。
- 通过电流变压器反馈和电子逻辑控制，实现电动机的均压启动。
- 电子逻辑控制可根据负载的需求，实时调整电动机的转速。
3. 变频调速变频调速是通过改变电动机的供电频率，从而改变电动机的转速。
- 通过变频器控制电动机的供电频率，实现电动机的调速。
- 变频器可根据负载需求实时调整频率，并通过PID控制算法进行精确的调速控制。
4. 换向电容调速•通过改变电动机的电容量，实现电动机转速的调整。
•通过增加或减小电容的容量，改变电动机回路的参数，从而改变电动机的转速。
•调速范围较窄，适用于小功率电动机。
5. 双绕组正反转调速•将电动机的一端绕组分成两个部分，可分别接通或断开，从而改变电动机的转向。
•通过控制绕组的通断状态，实现电动机的正反转调速。
结论三相笼型异步电动机的调速技术有多种方法可供选择，适用于不同的工业场景和负载需求。
变电压变频调速、软起动器调速、变频调速、换向电容调速和双绕组正反转调速分别具有不同的特点和适用范围。
在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的调速方法，实现电动机的稳定运行和精确控制。
以上是关于三相笼型异步电动机的调速方法的简要介绍，希望对您有所帮助！很抱歉，由于字数限制，以上是关于三相笼型异步电动机的调速方法的简要介绍。
接下来，我们将对每种调速方法进行更详细的介绍。
1. 变电压变频调速•降压启动：通过降低电动机的起动电压，减小起动电流，从而降低电动机的启动转矩，实现平稳启动。
三相异步电动机的七种调速方式及其特点
本文介绍了三相异步电动机的七种调速方式及其特点,指明其适用的场合、情况。
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。
一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。
本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。
二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。
变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。
其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。
三相异步电动机的调速特性
特点： 1. 高速工作时，调速范围不大； 2. 低速工作时，转子电路电流大，容易烧坏电动机 。
二、 转子电路串电阻调速 原理接线图和机械特性如图所示：lin\T4-19.swf
当然，这种调速方法只适用于线绕式异步电动机，其启动电阻 可兼作调速电阻用，不过此时要考虑稳定运行时的发热，应适当增 大电阻的容量。
5．5 三相异步电动机的调速特性
60 f n0 p R 2 n0 nm Sm X n 20 0 U2 Tmax K 2 X 20 R2U 2 Tst K 2 2 R X 2 20 Tmax TN
如在一定负载下，欲得到不同的转速， 可以由改变 Tmax、 Sm、P 和 f 四个参数入手， 则相应地有如下几种调速方法。 一、调压调速 改变电源电压时的人为机械特性如图 所示：
特点： 转子电路串电阻调速简单可靠，但它是有级调速。 随转速降低，特性变软。 转子电路电阻损耗与转差率成正比，低速时损耗大。 所以，这种调速方法大多用在重复短期运转的生产机械中，如 在起重运输设备中应用非常广泛。
三、 改变磁极对数调速
60 f n0 p
同步转速n0 与磁极对数p 成反比，故改变磁磁极对数p 即可改 变电动机的转速。 多速电动机启动时宜先接成低速，然后再换接为高速，这样可 获得较大的启动转矩。 多速电动机虽其体积稍大、价格稍高、只能有级调速，但因结 构简单、效率高、特性好，且调速时所需附加设备少，因此，广泛 用于机电联合调速的场合，特别是中、小型机床上用得极多。
四、变频调速 改变定子电源频率时的人为 机械特性如图所示，lin\t4-20.swf 异步电动机的转速正比于定子电源的频率f，若连续地调节定 子电源频率，即可实现连续地改变电动机的转速。 变频调速用于一般鼠笼式异步电动机，采用一个频率可以变化 的电源向异步电动机定子绕组供电，这种变频电源多为晶闸管变频 装置。
对三相异步电动机的机械特性启动制动与调速的总结
对三相异步电动机的机械特性启动制动与调速的总结
三相异步电动机是一种常用的电动机类型，具有机械特性启动、制动和调速的特点。
下面是对三相异步电动机的机械特性启动、制动和调速的总结：
1. 机械特性启动：
三相异步电动机通过旋转磁场的作用，使转子在磁场的作用下旋转，从而完成机械特性启动。
机械特性启动时，电流较大，容易产生电磁瞬变和热损耗，因此需要采取措施减少其影响。
常用的方法有：阻抗启动、星角启动、自耦启动、电容启动等，其中阻抗启动和星角启动是较为常用的方法。
2. 机械特性制动：
机械特性制动是指通过改变电源的供电方式，使电动机磁场反转，从而使电动机逆向运转，达到减速、停止的目的。
机械特性制动时，需要考虑电动机回转的问题，为此可以采用反电动势励磁制动和短路制动等。
3. 调速：
三相异步电动机的调速方式有很多种，包括电压调速、变频调速、极对数调速、转子电流调速、波形调速等。
其中，变频调速是目前最为成熟的调速方法，可以实现宽范围的调速控制，且对电机影响小，控制稳定性好。
总之，三相异步电动机的机械特性启动、制动和调速等方面是该电机应用时需要注意的关键问题。
选择适当的启动和制动方法，以及合适的调速方式，可以提高电机的运行效率，并延长其使用寿命。
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授课题目 三相异步电动机的调速 授课类型 新授课
首次授课时间 2013 年 10 月7日 学时 2
教学目标 1、掌握双Y绕组变极调速方法； 2、掌握机床电气控制线路的分析方法；
重点与难点
双Y绕组变极调速方法
教学手段与方法 课堂讲授，辅以多媒体电子课件
教学过程：（包括授课思路、过程设计、讲解要点及各部分具体内容、时间分配等）
【授课思路】 本节课为三相异步电动机的调速及机床电气控制线路，学生要在理解电机绕组接线的基础上，学会分析设计电机调速控制线路，通过学习机床电气控制线路，学会完整电气控制线路的设计及分析方法。 【过程设计】 本节课通过教师引导学生学会电机绕组的接线原理，学生自己观察线路，分析线路，分析线路的功能，学会根据已有知识进行延伸学习新知识。学习机床电气控制线路主要是让学生学会复杂控制线路的读图方法。 【讲解要点】 双Y绕组变极调速方法 【导入新课】我们学习的电气控制就是用来控制电机的，像我们平常见到的三轮车、电动车都有电机来控制，他们都可以进行调速，电机是怎样进行调速的呢 【出示目标】 1、掌握双Y绕组变极调速方法； 2、掌握机床电气控制线路的分析方法； 【具体内容】 三相异步电动机的调速 一、调速方法 为了满足生产工艺的要求，常常需要改变电动机的转速。由电动机的转速公式 可知，改变三相交流异步电动机的转速可通过以下三种方法来实现。 1．变极调速 就是用改变定子绕组的接线方式，来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。 特点如下： （1）、具有较硬的机械特性，稳定性良好； （2）、无转差损耗，效率高； （3）、接线简单、控制方便、价格低； （4）、有级调速，级差较大，不能获得平滑调速； （5）、可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。 学生
活动
公式的变
换由学过
的旋转磁
场速度公
式，转差率
公式来推
导
1
60(1)f
nS
P
2
2．改变转差率调速 指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势，这就是改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式， 串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为： （1）、可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高； （2）、装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速70％－90％的生产机械上； （3）、调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产； （4）、晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。 （5）、本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。 二、双绕组变极调速 原理图 三、双Y形绕组变极调速 1、双Y形绕组接法
双绕组调
速是电机
本身有两
套绕组，每
套绕组的
匝数绕制
方向不同
电机的极
对数也不
同
学生要自
己分析熟
悉双Y型
接线方法
3
2、原理图 四、机床电气控制电路 原理图 图中上面为功能分区，下面为数字分区，数字分区可以用来标注所用低压电器所用触点的位置，对于复杂的控制线路方便寻找触点位置。 【目标检测】（2分钟） 1、设计：现有一台双速电动机，试按要求设计控制线路 分别用两个按钮操作电动机的高速启动和低速启动，用一个总停按钮控制电动机的停止，启动高速时先接成低速后经延时再换接到高速，应有短路和过载保护。 【课堂小结】（3分钟） 本节课主要学习双Y型变极调速，学这部分大家必须先把电机绕组的双Y型接法弄
分析机床
控制线路
要能够读
图
4
懂，控制线路跟我们学过的正反转控制线路非常相似，同时通过本节课要求大家能
读懂复杂的控制线路图。
【板书设计】
三相异步电动机的调速
一、调速方法
1．变极调速
2．改变转差率调速
二、双绕组变极调速
三、双Y形绕组变极调速
1、双Y形绕组接法
2、原理图
四、机床电气控制电路
思考题、讨论题、作业
作业：P33
教学后记
本节课主要学习电机的双Y型绕组接线方式，学生在分析双Y型接法时有一定难度，但是
只要一步步分解给学生讲解清楚，大部分学生能够明白，明白双Y型绕组接法后分析控制线路
将变得非常容易。