调速就是在负载不变的情况下,用人为的方法来改变电动机的转速,以满足不同生产机械的要求。
由式(7-2)和式(7-3)可得
(7-6)
从式(7-6)可知,三相异步电动机有三种调速方法,即改变极对数、政变电源频率和改变转差率。
变极调速通过改变定子旋转磁场的极对数来达到改变电动机转速的目的。由可知,当电源频率就定时,若极对数减少一半,则同步转速n1提高一倍,转子转速将随之提高一倍。因此,改变定子绕组的接法即可改变极对数,从而达到调速的目的,这就是变极调速的原理。有些磨床、铣床和镗床上常用的多速电动机就是通过改变极对数实现调速的。
多速电动机的每相定子绕组由两个相同部分组成,它们可以串联,也可以并联。正向串联时的极对数为p,而反向并联时的极对数为是,如图7-16所示。
图7-16变极调速的原理图
变极调速的优点是设备简单,操作方便,效率高;缺点是转速只能成倍变化,是有级调速。为了保持转向不变,变极的同时,必须调换任意两根电源线。国产YD系列双速电动机采用的变极方法是△/YY接法,允许输出的功率近似不变,属恒功率调速方式。
由于三相异步电动机的同步转速n1与电源频率f1成正比,因此,改变电源频率就可以平滑地调节三相异步电动机的转速,实现无级调速。
变频调速的机械特性如图7-17所示。在额定频率以下,电压与频率成正比减小,Φm基本不变,属恒转矩(恒磁通)调速方式。在额定频率以上,频率升高,电压不变,Φm减小,属恒功率调速方式。
变频调速具有调速范围大,平滑性好,效率高等优点,可适应不同负载的要求;其缺点是调速系统复杂,成本高。
图7-17变频调速的机械特性
常用的改变转差率调速方法有转子串电阻调速和降压调速。
知识点词条:三相异步电动机的调速