三相異步電機(jī)的調(diào)整方法
三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式為: n=60f/p(1-s) 從上式可見,改變供電頻率f、電動(dòng)機(jī)的極對數(shù)p及轉(zhuǎn)差率s均可太到改變轉(zhuǎn)速的目的。以后是三相異步電動(dòng)機(jī)的七種調(diào)速方式及其特點(diǎn),指明其適用的場合、情況。
分類:
1、從調(diào)速的本質(zhì)來看,不同的調(diào)速方式無非是改變交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速或不改變同步轉(zhuǎn)兩種。不改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法有1)繞線式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、2)斬波調(diào)速、3)串級調(diào)速以及應(yīng)用電磁轉(zhuǎn)差離合器、4)液力偶合器、5)油膜離合器等調(diào)速。不改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法在生產(chǎn)機(jī)械中廣泛使用。
2、改變同步轉(zhuǎn)速的有改變定子極對數(shù)的多速電動(dòng)機(jī),改變定子電壓、頻率的變頻調(diào)速有能無換向電動(dòng)機(jī)調(diào)速等。
3、從調(diào)速時(shí)的能耗觀點(diǎn)來看,有1)調(diào)速方法與2)低效調(diào)速方法兩種:調(diào)速指時(shí)轉(zhuǎn)差率不變,因此無轉(zhuǎn)差損耗,如多速電動(dòng)機(jī)、變頻調(diào)速以及能將轉(zhuǎn)差損耗回收的調(diào)速方法(如串級調(diào)速等)。有轉(zhuǎn)差損耗的調(diào)速方法屬低效調(diào)速,如轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法,能量就損耗在轉(zhuǎn)子回路中;電磁離合器的調(diào)速方法,能量損耗在離合器線圈中;液力偶合器調(diào)速,能量損耗在液力偶合器的油中。一般來說轉(zhuǎn)差損耗隨調(diào)速范圍擴(kuò)大而增加,如果調(diào)速范圍不大,能量損耗是很小的。
一、變極對數(shù)調(diào)速方法:
這種調(diào)速方法是用改變定子繞組的接紅方式來改變籠型電動(dòng)機(jī)定子極對數(shù)達(dá)到調(diào)速目的。本方法適用于不需要無級調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械,如金屬切削機(jī)床、升降機(jī)、起重設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵等。
特點(diǎn)如下:
1、具有較硬的機(jī)械特性,穩(wěn)定性良好;
2、無轉(zhuǎn)差損耗,效率高;
3、接線簡單、控制方便、價(jià)格低;
4、有級調(diào)速,級差較大,不能獲得平滑調(diào)速;
5、可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用,獲得較率的平滑調(diào)速特性。
二、變頻調(diào)速方法:
變頻調(diào)速是改變電動(dòng)機(jī)定子電源的頻率,從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器,變頻器可分成交流-直流-交流變頻器和交流-交流變頻器兩大類,目前國內(nèi)大都使用交-直-交變頻器。本方法適用于要求精度高、調(diào)速性能較好場合。其特點(diǎn):
1、效率高,調(diào)速過程中沒有附加損耗;
2、應(yīng)用范圍廣,可用于籠型異步電動(dòng)機(jī);
3、 調(diào)速范圍大,特性硬,精度高;
4、 技術(shù)復(fù)雜,造價(jià)高,維護(hù)檢修困難。
三、串級調(diào)速方法 :
串級調(diào)速是指繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差,達(dá)到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢所吸收,再利用產(chǎn)生附加的裝置,把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式,串級調(diào)速可分為電機(jī)串級調(diào)速、機(jī)械串級調(diào)速及晶閘管串級調(diào)速形式,多采用晶閘管串級調(diào)速。本方法適合于風(fēng)機(jī)、水泵及軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)、擠壓機(jī)上使用。其特點(diǎn)為:1、可將調(diào)速過程中的轉(zhuǎn)差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機(jī)械上,效率較高;2、裝置容量與調(diào)速范圍成正比,投資省,適用于調(diào)速范圍在額定轉(zhuǎn)速70%-90%的生產(chǎn)機(jī)械上;3、調(diào)速裝置故障時(shí)可以切換至全速運(yùn)行,避免停產(chǎn);4、晶閘管串級調(diào)速功率因數(shù)偏低,諧波影響較大。
四、繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法:
繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻,使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大,電動(dòng)機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。串入的電阻越大,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡單,控制方便,但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調(diào)速,機(jī)械特性較軟。
五、定子調(diào)壓調(diào)速方法 :
改變電動(dòng)機(jī)的定子電壓時(shí),可以得到一組不同的機(jī)械特性曲線,從而獲得不同轉(zhuǎn)速。由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比,因此zui大轉(zhuǎn)矩下降很多,其調(diào)速范圍較小,使一般籠型電動(dòng)機(jī)難以應(yīng)用。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍,調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動(dòng)機(jī),如調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動(dòng)機(jī),或者在繞線式電動(dòng)機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻。為了擴(kuò)大穩(wěn)定運(yùn)行范圍,當(dāng)調(diào)速在2:1以上的場合應(yīng)采用反饋控制以達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速目的。調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是一個(gè)能提供電壓變化的電源,目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種。晶閘管調(diào)壓方式為*。調(diào)壓調(diào)速一般適用于100KW以下的生產(chǎn)機(jī)械。調(diào)壓調(diào)速的特點(diǎn):
1、調(diào)壓調(diào)速線路簡單,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制;
2、調(diào)壓過程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻中,效率較低。
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