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三相感应电动机的调速
几种调速方法的基本原理,方法与特点。
感应电动机的转速表达式:,可见,要改变n,可改变极对数p,供电电源频率f1,转差率s。
一、变极调速
改变定子极对数,可改变同步转速,从而调节转速。
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对笼型感应电动机,改变定子绕组连接法,以改变定子的极对数,而其转子极对数能自动地跟随定子极对数改变,从而实现调速的目的;而对绕线式的感应电动机,改变定子绕组的同时必须改变转子绕组。
从图可知,改变连接法,可使极对数成倍地变化,同步转速也成倍地变化,这种调速为有级调速。
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由一个星形连接改变成两个并联的星形连接:


由一个三角形连接改变成并联的两个星形连接。绕组连接改变后,应将V、W两相的出线端交换,以保证调速前后电机的转向不变。

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容许输出功率或转矩在变化前后的关系。电动机输出功率: ,假定在不同极对数下,效率和功率因数保持不变,则有:,若忽略定子损耗,电磁功率与(输入)相等,转矩.
定子绕组由一个星形连接改变成两个并联的星形连接时:近似为恒转矩调速。极对数减小一倍,n0增加一倍,为使调速时的电动机得到充分利用,在调速前、后,绕组电流均为额定电流,调速前后的转矩之比为: .

定子绕组由一个三角形连接改变成并联的两个星形连接时:极对数减小一倍,n0增加一倍,调速前后功率之比为:。
改变定子极对数,也可在定子上装两套独立绕组,各自对应不同的极对数。


二、变频调速
改变供电电源频率,可得到很大的调速范围,有很好的平滑性和足够硬的机械特性。变频调速时,为了使励磁电流和功率因数基本保持不变,希望磁通也保持不变。
当φ>φN时,励磁电流增加,功率因数降低。
当φ<φN时,电动机的容许输出转矩下降,其功率不能充分利用而造成浪费。
由定子电路的电动势方程可见,忽略定子漏阻抗时,有:
,可见,为使f变化时,磁通不变,则必须使为定值。
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电机最大转矩: ,其中:
,且当f1较高时, ,而略去r1,上式可变为: ,再引入过载倍数, 有: ,若频率变为f1’,定子相电压、额定转矩等相应地加“‘”,则频率变化前后额定转矩之比为: , 为了使频率变化前后电动机有相同的过载能力,即有过载倍数不变,这样,上式可变为: ,即定子电压应按此规律调节。由于是恒转矩调速,有:
可见,对恒转矩调速方式,如能保持频压比为常数,即可保证调速过程中电动机的过载能力不变,且同时满足磁通基本不变的要求。

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应用此式:
,由于是恒功率调速,有代入上式有: , 即定子电压应按此规律调节。这样,在调速过程中电动机的过载能力也能保持不变,但磁通发生了变化。若按规律调节,调速过程中磁通将不变化,但电机的过载能力将变化。
调速过程中,频率较高时,临界转差与频率成反比,频率较低时,最大转矩值将大大下降。为了保证在低频率时,电机有足够