電子科技大學(xué)電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)12

1、電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速交流電動(dòng)機(jī)與直流拖動(dòng)系統(tǒng)相似，在實(shí)際應(yīng)用中往往也要求拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械交流電動(dòng)機(jī)與直流拖動(dòng)系統(tǒng)相似，在實(shí)際應(yīng)用中往往也要求拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速能夠調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)速能夠調(diào)節(jié)交流電機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速要比直流調(diào)速?gòu)?fù)雜和困難得多。本章僅討論異步電動(dòng)機(jī)交流電機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速要比直流調(diào)速?gòu)?fù)雜和困難得多。本章僅討論異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的基本原理、方法與特性調(diào)速的基本原理、方法與特性由異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的表達(dá)式由異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的表達(dá)式調(diào)速方法調(diào)速方法改變定子繞組的極對(duì)數(shù)改變定子繞組的極對(duì)數(shù)p p改變供電電源頻率改變供電電源頻率f f1 1改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率改變

2、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s s 改變定子電壓的調(diào)壓調(diào)速；改變定子電壓的調(diào)壓調(diào)速； 繞線式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速；繞線式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速； 電磁離合器調(diào)速；電磁離合器調(diào)速；(1)(1) 繞線式異步電動(dòng)機(jī)的雙饋調(diào)速與串級(jí)調(diào)速繞線式異步電動(dòng)機(jī)的雙饋調(diào)速與串級(jí)調(diào)速。spfsnn160110變極調(diào)速改變定子的極對(duì)數(shù)，可使異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速改變定子的極對(duì)數(shù)，可使異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n n0 0改變改變改變定子繞組的極對(duì)數(shù)，通常用改變定子繞組的聯(lián)結(jié)方式來(lái)改變定子繞組的極對(duì)數(shù)，通常用改變定子繞組的聯(lián)結(jié)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。變極可以采用多種方式方法，實(shí)現(xiàn)。變極可以采用多種方式方法，變極調(diào)速變極調(diào)速原理變極調(diào)速原理變

3、極調(diào)速星形聯(lián)結(jié)改變成兩個(gè)并聯(lián)的星形聯(lián)結(jié)三角形聯(lián)結(jié)改變成兩個(gè)并聯(lián)的星形聯(lián)結(jié)變極調(diào)速二級(jí)異步電機(jī)接線二級(jí)異步電機(jī)接線旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)方向ABC四級(jí)異步電機(jī)接線四級(jí)異步電機(jī)接線旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)方向ACB變極調(diào)速由此可知，若要使定子繞組的極對(duì)數(shù)改變一倍，只要改變定由此可知，若要使定子繞組的極對(duì)數(shù)改變一倍，只要改變定子繞組的連接方式，即將每相繞組分成兩個(gè)子繞組的連接方式，即將每相繞組分成兩個(gè)“半相繞組半相繞組”，通過(guò)改變其引出端的聯(lián)結(jié)方式，使其中任一通過(guò)改變其引出端的聯(lián)結(jié)方式，使其中任一“半相繞組半相繞組”中中的電流反向，即可使定子繞組的極對(duì)數(shù)增大（或減少）一倍。的電流反向，即可使定子繞組的極對(duì)數(shù)增大（或減少）

4、一倍。常用的改變定子繞組極對(duì)數(shù)的連接方法有兩種，如下圖所示常用的改變定子繞組極對(duì)數(shù)的連接方法有兩種，如下圖所示變極調(diào)速變極調(diào)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的容許輸出功率或轉(zhuǎn)矩在變速前后的關(guān)系。變極調(diào)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的容許輸出功率或轉(zhuǎn)矩在變速前后的關(guān)系。輸出功率為輸出功率為假定在不同的極對(duì)數(shù)下，假定在不同的極對(duì)數(shù)下， 與與 保持不變，有保持不變，有如果忽略定子損耗，則電磁功率如果忽略定子損耗，則電磁功率 與輸入功率與輸入功率 相等，轉(zhuǎn)矩相等，轉(zhuǎn)矩 為為定子繞組從一個(gè)星型聯(lián)結(jié)改成二個(gè)星型聯(lián)結(jié)的并聯(lián)時(shí)，極對(duì)數(shù)減少定子繞組從一個(gè)星型聯(lián)結(jié)改成二個(gè)星型聯(lián)結(jié)的并聯(lián)時(shí)，極對(duì)數(shù)減少一半，一半， 增加一倍增加一倍為使調(diào)速時(shí)電動(dòng)機(jī)充分利

5、用，在高、低速運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)都為使調(diào)速時(shí)電動(dòng)機(jī)充分利用，在高、低速運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)繞組內(nèi)都流過(guò)額定電流，這樣在兩種聯(lián)結(jié)法下的轉(zhuǎn)矩之比和功率之比分別為流過(guò)額定電流，這樣在兩種聯(lián)結(jié)法下的轉(zhuǎn)矩之比和功率之比分別為21xPU I11009550 xTxU IPTU I pnn21113cosPPU I1cosTP1P(2 )1(2)NYYYNU IpTTUIp1113cos123(2)cosNNYYYNNU IPPUI0nT變極調(diào)速當(dāng)定子繞組從一個(gè)三角型聯(lián)結(jié)改成二個(gè)星型聯(lián)結(jié)的并聯(lián)時(shí)，極對(duì)數(shù)也當(dāng)定子繞組從一個(gè)三角型聯(lián)結(jié)改成二個(gè)星型聯(lián)結(jié)的并聯(lián)時(shí)，極對(duì)數(shù)也減少一半。二種聯(lián)結(jié)法的功率比和力矩比分別為：減少

6、一半。二種聯(lián)結(jié)法的功率比和力矩比分別為：119.55/39.55/2YYYYTPnTPn33(2)2NYYNU IPPUI變極調(diào)速效果： Y/YYY/YY變極調(diào)速，改接前后電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩之比為變極調(diào)速，改接前后電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩之比為1 1，屬于，屬于恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)恒轉(zhuǎn)矩性質(zhì)適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的拖動(dòng)系統(tǒng)，如起重機(jī)、傳輸帶等機(jī)械適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的拖動(dòng)系統(tǒng)，如起重機(jī)、傳輸帶等機(jī)械/YY/YY改接方法，電動(dòng)機(jī)的輸出功率在改接前后基本保持不變，改接方法，電動(dòng)機(jī)的輸出功率在改接前后基本保持不變，/YY/YY變變極調(diào)速屬于極調(diào)速屬于恒功率性質(zhì)。恒功率性質(zhì)。適用于恒功率負(fù)載。如：卷繞系統(tǒng)。適用于恒功率負(fù)載。如：卷

7、繞系統(tǒng)。特點(diǎn)：特點(diǎn)：異步電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速簡(jiǎn)單可靠、成本低、效率高、機(jī)械特性硬，且既異步電動(dòng)機(jī)的變極調(diào)速簡(jiǎn)單可靠、成本低、效率高、機(jī)械特性硬，且既可適用于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速也可適用于恒功率調(diào)速?？蛇m用于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速也可適用于恒功率調(diào)速。變極調(diào)速是有級(jí)調(diào)速，不能實(shí)現(xiàn)均勻平滑的無(wú)級(jí)調(diào)速，且能實(shí)現(xiàn)的速度變極調(diào)速是有級(jí)調(diào)速，不能實(shí)現(xiàn)均勻平滑的無(wú)級(jí)調(diào)速，且能實(shí)現(xiàn)的速度檔也不可能太多。檔也不可能太多。多速電動(dòng)機(jī)的尺寸一般比同容量的普通電動(dòng)機(jī)稍大，運(yùn)行性能也稍差一多速電動(dòng)機(jī)的尺寸一般比同容量的普通電動(dòng)機(jī)稍大，運(yùn)行性能也稍差一些，且接線頭較多，并需要專門的換接開關(guān)，但總體上，變極調(diào)速還是些，且接線頭較多，并需要專門的換接

8、開關(guān)，但總體上，變極調(diào)速還是一種比較經(jīng)濟(jì)的調(diào)速方法一種比較經(jīng)濟(jì)的調(diào)速方法變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速 ， 改變，異步電動(dòng)改變，異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速機(jī)的同步轉(zhuǎn)速 也隨之改變也隨之改變變頻調(diào)速具有調(diào)速范圍寬，平滑性好等特點(diǎn)，是異步電動(dòng)變頻調(diào)速具有調(diào)速范圍寬，平滑性好等特點(diǎn)，是異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速最有發(fā)展前途的一種方法。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)機(jī)調(diào)速最有發(fā)展前途的一種方法。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，許多簡(jiǎn)單可靠、性能優(yōu)異、價(jià)格便宜的變頻調(diào)速裝置展，許多簡(jiǎn)單可靠、性能優(yōu)異、價(jià)格便宜的變頻調(diào)速裝置已得到廣泛應(yīng)用已得到廣泛應(yīng)用在異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)，總是希望主磁通在異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)，總是希望主磁通 保

9、持為額定值，保持為額定值，因?yàn)椋阂驗(yàn)椋? 1、磁通太弱，電動(dòng)機(jī)的鐵心得不到充分利用，是一種浪費(fèi)、磁通太弱，電動(dòng)機(jī)的鐵心得不到充分利用，是一種浪費(fèi)2 2、而如果磁通太強(qiáng)，又會(huì)使鐵心飽和，導(dǎo)致過(guò)大的勵(lì)磁電、而如果磁通太強(qiáng)，又會(huì)使鐵心飽和，導(dǎo)致過(guò)大的勵(lì)磁電流，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)蚶@組過(guò)熱而損壞電機(jī)。流，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)蚶@組過(guò)熱而損壞電機(jī)。對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)，其勵(lì)磁系統(tǒng)是獨(dú)立的對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)，其勵(lì)磁系統(tǒng)是獨(dú)立的, ,只要對(duì)電樞反應(yīng)只要對(duì)電樞反應(yīng)的補(bǔ)償合適，容易保持的補(bǔ)償合適，容易保持 不變，而在異步電動(dòng)機(jī)中，磁不變，而在異步電動(dòng)機(jī)中，磁通是定子和轉(zhuǎn)子磁勢(shì)共同作用的結(jié)果，所以保持通是定子和轉(zhuǎn)子磁勢(shì)共同作用的結(jié)果，所

10、以保持 不變不變的方法與直流電動(dòng)機(jī)的情況不同。的方法與直流電動(dòng)機(jī)的情況不同。0160/nfp1f0n變頻調(diào)速根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)定子每相電動(dòng)勢(shì)有效值的公式根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)定子每相電動(dòng)勢(shì)有效值的公式 1114.44xwEf N k1114.44xxwUEf N k1f 如果略去定子漏阻抗壓降，則定子端電壓如果略去定子漏阻抗壓降，則定子端電壓 ，即有，即有 上式表明，在變頻調(diào)速時(shí)，若定子端電壓不變，則隨著上式表明，在變頻調(diào)速時(shí)，若定子端電壓不變，則隨著頻率頻率 的減少，氣隙磁通的減少，氣隙磁通 將增加，使磁路飽和，磁路將增加，使磁路飽和，磁路的非線性特性，勵(lì)磁電流將顯著上升。導(dǎo)致鐵損急劇增的非線性特性，勵(lì)

11、磁電流將顯著上升。導(dǎo)致鐵損急劇增加，這也是不允許的。加，這也是不允許的。 在變頻調(diào)速過(guò)程中應(yīng)同時(shí)改變定子電壓和頻率，以保持在變頻調(diào)速過(guò)程中應(yīng)同時(shí)改變定子電壓和頻率，以保持主磁通不變主磁通不變xxUE變頻調(diào)速公式：公式：為使在為使在f1f1 減少時(shí)，磁通保持不變，減少時(shí)，磁通保持不變， 必須為必須為定值定值對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，如果變頻裝置保證對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，如果變頻裝置保證 隨隨 成正比地變成正比地變化，則可保證在頻率變化過(guò)程中電動(dòng)機(jī)具有同樣的過(guò)載能化，則可保證在頻率變化過(guò)程中電動(dòng)機(jī)具有同樣的過(guò)載能力，在恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速下的變頻裝置一般就是根據(jù)這一要求設(shè)力，在恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速下的變頻裝置一般就是根據(jù)這一要求設(shè)計(jì)

12、的計(jì)的另外，另外， 增加時(shí)，如果增加時(shí)，如果 ，要求，要求 不變，則不變，則 也要增也要增大，但電機(jī)額定電壓的限制，必須大，但電機(jī)額定電壓的限制，必須 。這將使。這將使 減減小，勢(shì)必導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩下降。這種狀態(tài)如同直流電小，勢(shì)必導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩下降。這種狀態(tài)如同直流電機(jī)的弱磁調(diào)速機(jī)的弱磁調(diào)速1114.44xxwUEf N k11/xxEfUfxU1f1f1NffxUxNUU變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為：電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為：其中，其中，在在 相對(duì)較高時(shí)，相對(duì)較高時(shí)， 可以忽略可以忽略R R1 1，得到，得到將將 帶入帶入電源頻率電源頻率 改變，定子電壓、額定轉(zhuǎn)矩及過(guò)載倍數(shù)變改變，定子電壓、額定轉(zhuǎn)

13、矩及過(guò)載倍數(shù)變?yōu)闉?、 、 ，則頻率變化前后的額定轉(zhuǎn)矩比為，則頻率變化前后的額定轉(zhuǎn)矩比為01121122/2()fpXXf LL ，2122011212()xmUmTRXXR121XXR21xmUTCf21xNTUTCK f2211NxTNxTTUfKTUfK 1fmTNTK T1fxUNTTK變頻調(diào)速因此為了保證變頻調(diào)速時(shí)因此為了保證變頻調(diào)速時(shí)電機(jī)過(guò)載能力不變電機(jī)過(guò)載能力不變，就要求變頻，就要求變頻前后的定子端電壓、頻率及轉(zhuǎn)矩滿足前后的定子端電壓、頻率及轉(zhuǎn)矩滿足對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載調(diào)速對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載調(diào)速對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，采用恒壓頻比控制方式，既保證了電機(jī)對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，采用恒壓頻比控制方式，既保證了

14、電機(jī)的過(guò)載能力不變，同時(shí)又滿足主磁通的過(guò)載能力不變，同時(shí)又滿足主磁通 保持不變的要求保持不變的要求恒壓頻比變頻調(diào)速適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載恒壓頻比變頻調(diào)速適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載在恒功率調(diào)速時(shí)，在恒功率調(diào)速時(shí)，得到得到11xNTTxNUTfKKUfT11/NNxxTTUfUf常數(shù)00TNNNPTT 常數(shù)1111111122/TNNNNNNNxxffPTTTfT fppTTffUUff功率不變定值變頻調(diào)速由此可見，在恒功率調(diào)速時(shí)，如按由此可見，在恒功率調(diào)速時(shí)，如按 控制定子控制定子電壓的變化，能使電機(jī)的過(guò)載能力保持不變，但磁通將發(fā)電壓的變化，能使電機(jī)的過(guò)載能力保持不變，但磁通將發(fā)生變化；若按生變化；若按 控制定

15、子電壓的變化，則磁通控制定子電壓的變化，則磁通 將基本保持不變，但電機(jī)的過(guò)載能力將在調(diào)速過(guò)程中發(fā)生將基本保持不變，但電機(jī)的過(guò)載能力將在調(diào)速過(guò)程中發(fā)生變化變化討論變頻調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性：討論變頻調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性：1/xUf 常數(shù)1/xUf常數(shù)2221112222201212112122122212121/(/ )()2(/ )()/2(/ )()xxxU RsUmm pf RsTRRsXXfRRsXXUm pRsTRRsXXf或變頻調(diào)速恒壓頻比控制變頻調(diào)速時(shí)，恒壓頻比控制變頻調(diào)速時(shí)，產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的臨界轉(zhuǎn)差率產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩時(shí)的臨界轉(zhuǎn)差率 為為當(dāng)當(dāng) 相對(duì)較大時(shí)，可忽略相對(duì)較大時(shí)，可忽略 ，則，則 不同

16、頻率時(shí)最大轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落為不同頻率時(shí)最大轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落為 恒壓頻比控制變頻調(diào)速時(shí)，由于最大轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩所對(duì)恒壓頻比控制變頻調(diào)速時(shí)，由于最大轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落均為常數(shù)，臨界轉(zhuǎn)差率與頻率成反比。此時(shí)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落均為常數(shù)，臨界轉(zhuǎn)差率與頻率成反比。此時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是一組相互平行且硬度相同的曲線異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是一組相互平行且硬度相同的曲線222112()mRsRXX 21211mRsXXf1/xUf常數(shù)2120221211260602()()mmRfRns npp LLRXX1f1Rms變頻調(diào)速在在 變到很低時(shí)，變到很低時(shí)， 也很小也很小, , 不能被忽略，且由于

17、不能被忽略，且由于 和和 都較小，定子阻抗壓降所占的份額比較大。此時(shí)，最都較小，定子阻抗壓降所占的份額比較大。此時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落不再是常數(shù)大轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落不再是常數(shù), ,而是變小了而是變小了。161514131211ffffff為保持低頻時(shí)電動(dòng)機(jī)有足夠大為保持低頻時(shí)電動(dòng)機(jī)有足夠大的轉(zhuǎn)矩，可以人為地使定子電的轉(zhuǎn)矩，可以人為地使定子電壓壓 抬高一些，近似地補(bǔ)償抬高一些，近似地補(bǔ)償一些定子壓降一些定子壓降1f12xx1RxU2ExU變頻調(diào)速基頻以上調(diào)速基頻以上調(diào)速頻率頻率f f1 1從額定頻率從額定頻率f f1N1N往上增加，若仍保往上增加，若仍保持持U Ux/x/

18、f f1 1 = =常數(shù)，勢(shì)必使定子電壓常數(shù)，勢(shì)必使定子電壓U Ux x超過(guò)額定電壓超過(guò)額定電壓U UN N，這是，這是不允許的。這樣，基頻以上調(diào)速應(yīng)采取保持定子電壓不變不允許的。這樣，基頻以上調(diào)速應(yīng)采取保持定子電壓不變的控制策略，通過(guò)增加頻率的控制策略，通過(guò)增加頻率f f1 1，使磁通，使磁通 m m與與f f1 1成反比地降成反比地降低，這是一種類似于直流電機(jī)弱磁升速的調(diào)速方法低，這是一種類似于直流電機(jī)弱磁升速的調(diào)速方法設(shè)保持定子電壓設(shè)保持定子電壓U Ux=x=U UN N，改變頻率時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，改變頻率時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩由于由于f f1 1較高，可以忽略定子電阻較高，可以忽

19、略定子電阻R R1 1，最大轉(zhuǎn)矩，最大轉(zhuǎn)矩T Tm m為為2212211212/2(/ )()xU Rsm pTfRRsXX2211222111211112124()2()xxmUUm pm pTCffXXfRRXX 變頻調(diào)速其對(duì)應(yīng)的最大轉(zhuǎn)差與轉(zhuǎn)速降落同前，為常數(shù)。這樣，保持其對(duì)應(yīng)的最大轉(zhuǎn)差與轉(zhuǎn)速降落同前，為常數(shù)。這樣，保持定子電壓定子電壓U Ux x不變，升高頻率調(diào)速時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩隨頻率的升不變，升高頻率調(diào)速時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩隨頻率的升高而減小，而最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落是常數(shù)，因此對(duì)應(yīng)高而減小，而最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速降落是常數(shù)，因此對(duì)應(yīng)的機(jī)械特性是平行的，硬度也相同的。但頻率越高，最大的機(jī)械特性是平行

20、的，硬度也相同的。但頻率越高，最大轉(zhuǎn)矩越小，如圖所示轉(zhuǎn)矩越小，如圖所示 基頻以上變頻調(diào)速過(guò)程中，基頻以上變頻調(diào)速過(guò)程中， 異步電動(dòng)機(jī)的電磁功率為異步電動(dòng)機(jī)的電磁功率為 2120221212/(/ )()xmU RsPTRRsXX 變頻調(diào)速在異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率在異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s s 很小時(shí)，由于很小時(shí)，由于上式中的上式中的 均可忽略，即基頻以上變頻調(diào)速均可忽略，即基頻以上變頻調(diào)速時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的電磁功率可近似為時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的電磁功率可近似為由于變頻調(diào)速過(guò)程中，若保持由于變頻調(diào)速過(guò)程中，若保持U UN N不變，轉(zhuǎn)差率不變，轉(zhuǎn)差率s s變化也很變化也很小，故可近似認(rèn)為調(diào)速過(guò)程中小，故可近似認(rèn)為

21、調(diào)速過(guò)程中P P是不變的，是不變的，即在基頻以上即在基頻以上的變頻調(diào)速，可近似為恒功率調(diào)速的變頻調(diào)速，可近似為恒功率調(diào)速變頻調(diào)速具有優(yōu)異的性能，調(diào)速范圍較大，平滑性較高，變頻調(diào)速具有優(yōu)異的性能，調(diào)速范圍較大，平滑性較高，變頻時(shí)按不同規(guī)律變化可實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩或恒功率調(diào)速，以變頻時(shí)按不同規(guī)律變化可實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩或恒功率調(diào)速，以適應(yīng)不同負(fù)載的要求，低速時(shí)特性的靜差率較高，是異適應(yīng)不同負(fù)載的要求，低速時(shí)特性的靜差率較高，是異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速最有發(fā)展前途的一種方法步電動(dòng)機(jī)調(diào)速最有發(fā)展前途的一種方法21/RsR，2212102212122/(/ )()NNmURsmUsPTRRsXXR 212/RsXX112RXX、

22、變頻調(diào)速 把基頻以下和基頻以上兩種情況綜合起來(lái)，可得到異把基頻以下和基頻以上兩種情況綜合起來(lái)，可得到異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制特性，如圖所示步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制特性，如圖所示變頻調(diào)速要實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速必須有專用的變頻電源，隨著新型電力要實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速必須有專用的變頻電源，隨著新型電力電子器件和半導(dǎo)體變流技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等的不斷發(fā)電子器件和半導(dǎo)體變流技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等的不斷發(fā)展，變頻電源目前都是應(yīng)用電力電子器件構(gòu)成的變頻裝展，變頻電源目前都是應(yīng)用電力電子器件構(gòu)成的變頻裝置。置。 圖示為采用電力電子變頻器供電的異步電動(dòng)機(jī)變圖示為采用電力電子變頻器供電的異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)頻調(diào)速系統(tǒng)變頻調(diào)速電壓與頻率計(jì)

23、算例：八極異步電動(dòng)機(jī)的銘牌參數(shù)如下當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tz=0.8TN，要求轉(zhuǎn)速 時(shí)，采用變頻調(diào)速方式，保持 ，試求定子繞組所需的電壓和頻率？采用變頻調(diào)速，且保持U/f常數(shù)，相應(yīng)的機(jī)械特性如圖1175,380 ,148 ,720,2.4NNNNTPkW UV IA nrpm K540Bnrpm1/Uf 常數(shù)150fHz變頻調(diào)速電壓與頻率計(jì)算0.8LNTTAn220.18310.042.42.410.0087mNTTssKK（舍去）max12NmNTNmTssTKss117507200.04750NNnnsn產(chǎn)生最大電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)的臨界轉(zhuǎn)差率可通過(guò)下列過(guò)程獲得。 根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的實(shí)用公式 于是，此

24、時(shí)臨界轉(zhuǎn)差率為 變頻調(diào)速電壓與頻率計(jì)算0.8LNTTAnmax0.80.80.82NNmATNTAmTTssTK TKss222.42.410.18310.80.80.80.80.03141.067()TTAmKKss舍去）變頻調(diào)速電壓與頻率計(jì)算24Bnrpm000.0314 75024AAAnnns nrpm00111154024564564437.6606037.6:380285.7650BBnnnrpmnfpHzfUUVf相應(yīng)的頻率為:變頻后的定子電壓為能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速方法能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速方法轉(zhuǎn)子串電阻、改變定子電壓、滑差轉(zhuǎn)子串電阻、改變定子電壓、滑差電動(dòng)機(jī)、串級(jí)調(diào)速及脈沖調(diào)速電動(dòng)機(jī)

25、、串級(jí)調(diào)速及脈沖調(diào)速一、轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速一、轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速轉(zhuǎn)子串電阻后，轉(zhuǎn)子電流減小，使電磁轉(zhuǎn)矩減小，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻后，轉(zhuǎn)子電流減小，使電磁轉(zhuǎn)矩減小，電動(dòng)機(jī)將減速。轉(zhuǎn)差率將減速。轉(zhuǎn)差率 將增加到將增加到 增加到增加到 電動(dòng)機(jī)到達(dá)新的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)到達(dá)新的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)于電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)于 的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行。的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運(yùn)行。由機(jī)械特性可知，轉(zhuǎn)子電路串接電阻越大，機(jī)械特性越軟由機(jī)械特性可知，轉(zhuǎn)子電路串接電阻越大，機(jī)械特性越軟在額定電壓時(shí)，磁通在額定電壓時(shí)，磁通 定值，調(diào)速時(shí)定值，調(diào)速時(shí)可見可見定值222122222N22N22XsRREXsREIIN 12N2sRRsR11()

26、/snnn12,s sE12s E1s能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速串聯(lián)電阻串聯(lián)電阻 后，轉(zhuǎn)差率由后，轉(zhuǎn)差率由 增加到增加到 , ,轉(zhuǎn)子電路功率因轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)為數(shù)為以上二式分析可得以上二式分析可得可見，轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速特性可見，轉(zhuǎn)子串聯(lián)電阻為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速特性轉(zhuǎn)子功率損耗：轉(zhuǎn)子功率損耗：忽略機(jī)械損耗，則輸出機(jī)械功率忽略機(jī)械損耗，則輸出機(jī)械功率調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)子電路的效率調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)子電路的效率當(dāng)轉(zhuǎn)速降低（當(dāng)轉(zhuǎn)速降低（s 增高）時(shí)，效率下降，轉(zhuǎn)子損耗功率增高，增高）時(shí)，效率下降，轉(zhuǎn)子損耗功率增高，故經(jīng)濟(jì)性不高故經(jīng)濟(jì)性不高2222222222221()/coscosNNRRsRsRRRXXss=定值22cosTJNNN

27、TCIT=定值22223()TPsPIRR2(1)TPPs222(1)1(1)TTTPPssPPPssP RNs1s繞線式轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速及制動(dòng)電阻的計(jì)算調(diào)速及自動(dòng)電阻計(jì)算調(diào)速及自動(dòng)電阻計(jì)算目的：選擇適當(dāng)電阻目的：選擇適當(dāng)電阻R Rf f，在電動(dòng)機(jī)調(diào)速及，在電動(dòng)機(jī)調(diào)速及制動(dòng)時(shí)，保證在運(yùn)行制動(dòng)時(shí)，保證在運(yùn)行時(shí)有需要的調(diào)速及制時(shí)有需要的調(diào)速及制動(dòng)特性動(dòng)特性計(jì)算的方法是按已知計(jì)算的方法是按已知條件，利用機(jī)械特性條件，利用機(jī)械特性（一般是實(shí)用表達(dá)式）（一般是實(shí)用表達(dá)式）進(jìn)行，計(jì)算時(shí)必須注進(jìn)行，計(jì)算時(shí)必須注意不同運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下方意不同運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下方程式中各參量的正負(fù)程式中各參量的正負(fù)符號(hào)等不同特點(diǎn)符號(hào)等不同

28、特點(diǎn)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性繞線式轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速及制動(dòng)電阻的計(jì)算例：某繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的銘牌參數(shù)如下例：某繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的銘牌參數(shù)如下（1 1）當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩）當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tz=0.8TTz=0.8TN N，要求轉(zhuǎn)速，要求轉(zhuǎn)速n nB B=500rpm=500rpm時(shí)，轉(zhuǎn)子每相時(shí)，轉(zhuǎn)子每相應(yīng)串入多大的電阻應(yīng)串入多大的電阻（2 2）從電動(dòng)狀態(tài)（）從電動(dòng)狀態(tài)（A A點(diǎn)）點(diǎn)）n nA A=n=nN N時(shí)換接到反接制動(dòng)狀態(tài)，如果時(shí)換接到反接制動(dòng)狀態(tài)，如果要求開始的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩等于要求開始的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩等于1.5T1.5TN N（圖（圖C C點(diǎn)），則轉(zhuǎn)子每相應(yīng)點(diǎn)），則轉(zhuǎn)子每相應(yīng)串入多大電阻串入多大電阻（

29、3 3）如果該電動(dòng)機(jī)帶位能負(fù)載，負(fù)載轉(zhuǎn)矩）如果該電動(dòng)機(jī)帶位能負(fù)載，負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tz=0.8TTz=0.8TN N，要求穩(wěn)，要求穩(wěn)定的下放轉(zhuǎn)速定的下放轉(zhuǎn)速n nD D=-300rpm=-300rpm，求轉(zhuǎn)子每相的串入電阻值，求轉(zhuǎn)子每相的串入電阻值112275,380 ,144 ,399,1161460,2.8NNNNNNTPkW UV IA EIAnrpm K繞線式轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速及制動(dòng)電阻的計(jì)算解：解：（1 1）對(duì)于固有特性，有）對(duì)于固有特性，有利用人為特性求解利用人為特性求解由機(jī)械特性實(shí)用表達(dá)式由機(jī)械特性實(shí)用表達(dá)式將將帶入帶入022021500 14600.0267 3990.02670.05

30、3150033 116NNNNnns EsRnI2210.02672.82.810.1445mNTTssKK2221mTNTNTNmmmmmTK TK TK TTssssssTTssss0015005000.6670.81500BBNnnssTTn224.5972.82.810.66710.0970.80.8TNTNNNmNNK TK TTTssTTTT繞線式轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速及制動(dòng)電阻的計(jì)算當(dāng)當(dāng)有有利用異步電動(dòng)機(jī)在額定段工作為直線特性利用異步電動(dòng)機(jī)在額定段工作為直線特性有有臨界轉(zhuǎn)差率臨界轉(zhuǎn)差率222224.56110.0531.620.1445fBmmmfBmmRRsRRsRRsRRs22

31、2.8 0.02670.149mTNsK s1122,mR XXsR及不變時(shí)，222 2.80.6674.670.8mTNNmNTK TTsssTTT4.6710.0531.60.149fBR繞線式轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速及制動(dòng)電阻的計(jì)算（2 2）計(jì)算反接制動(dòng)串入電阻）計(jì)算反接制動(dòng)串入電阻利用人為特性求解利用人為特性求解由機(jī)械特性實(shí)用表達(dá)式由機(jī)械特性實(shí)用表達(dá)式001500 14601.9731.51500NCNnnsTTn 222.82.811.97316.80.581.51.5TNTNNNmNNK TK TTTssTTTT或6.86.810.0532.440.1445mfAsR0.570.5710

32、.0530.160.1445mfAsR繞線式轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速及制動(dòng)電阻的計(jì)算利用異步電動(dòng)機(jī)在額定段工作為直線特性利用異步電動(dòng)機(jī)在額定段工作為直線特性（3 3）計(jì)算位能負(fù)載時(shí)應(yīng)串入電阻值）計(jì)算位能負(fù)載時(shí)應(yīng)串入電阻值利用異步電動(dòng)機(jī)在額定段工作為直線特性利用異步電動(dòng)機(jī)在額定段工作為直線特性222 2.81.9737.371.5mTNNmNTK TTsssTTT 22 2.8 0.02670.149mTNsK s7.3710.0532.570.149fCR22 2.8 0.02670.149mTNsK s222 2.81.28.40.8mTNNmNTK TTsssTTT8.410.0532.940.

33、149fDR能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速改變定子電壓二二、改變定子電壓調(diào)速、改變定子電壓調(diào)速改變定子電壓，異步電動(dòng)機(jī)改變定子電壓，異步電動(dòng)機(jī)在同步轉(zhuǎn)速在同步轉(zhuǎn)速 和臨界轉(zhuǎn)差和臨界轉(zhuǎn)差率率 將保持不變，輸出轉(zhuǎn)矩將保持不變，輸出轉(zhuǎn)矩與所加定子電壓的平方成正與所加定子電壓的平方成正比比對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，調(diào)速范圍很對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，調(diào)速范圍很小，對(duì)較大的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，小，對(duì)較大的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，不能起動(dòng)，故不太適用恒轉(zhuǎn)不能起動(dòng)，故不太適用恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。矩負(fù)載。對(duì)于通風(fēng)機(jī)負(fù)載，調(diào)速范圍對(duì)于通風(fēng)機(jī)負(fù)載，調(diào)速范圍較大較大改變異步電動(dòng)機(jī)定子電壓的人為特性0nms異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速的計(jì)算例：某繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的銘牌參數(shù)如下分析只使用電壓調(diào)速

34、的情況。112275,380 ,144 ,399,1161460,2.8NNNNNNTPkW UV IA EIAnrpm K001500 14600.02671500Nnnsn固有特性，有2210.02672.82.810.1445mNTTssKK固有機(jī)械特性222 2.8 490.58=0.14450.1445mTNmmmmTK TTssssssssss9550 759550490.581460NNNPTn異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速的計(jì)算 但對(duì)于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載可以調(diào)節(jié)范圍較大。風(fēng)機(jī)負(fù)載機(jī)械特性222 2.8 490.582 1373.624=0.14450.14450.14450.1445mTNmm

35、mmTK TTssssssssssss2.8=1.672222242(1)1500 (1)2 10450(1)zszTKnKnsKsKTs取負(fù)載特性：異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速的計(jì)算針對(duì)風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載，進(jìn)行電壓調(diào)速。平衡狀態(tài)時(shí)：推到出代數(shù)方程：2222 2.8 490.582 1373.624=0.14450.14450.14450.1445=450(1)mTNmmmmzTK TTssssssssssssTs224322 1373.6240.14452 1373.624=450(1)1-0.14450.14454500.14452 1373.6246.9213.841.14450.2890.14450

36、450ssssssssss異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速的計(jì)算解代數(shù)方程：由于電動(dòng)狀態(tài)調(diào)速時(shí)，s1，一般s1。故，上述代數(shù)方程近似解應(yīng)該與下述方程接近224322 1373.6240.14452 1373.624=450(1)1-0.14450.14454500.14452 1373.6246.9213.841.14450.2890.14450450ssssssssss2 1373.6240.2890.14450450s對(duì)于，額定電壓，有：如果，電壓降低4倍，380/4=95V,則最大轉(zhuǎn)矩降低16倍。將有代數(shù)方程=0.02261466snrpm2 1373.624/160.2890.14450450s=0

37、.21571176snrpm得到能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速改變定子電壓對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，如能增如能增加異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻加異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻（如繞線式轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)（如繞線式轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)或高轉(zhuǎn)差率鼠籠式異步機(jī)或高轉(zhuǎn)差率鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)），則改變電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)），則改變電動(dòng)機(jī)定子電壓可獲得較大的調(diào)定子電壓可獲得較大的調(diào)速范圍，如圖示速范圍，如圖示只是此時(shí)機(jī)械特性太軟，只是此時(shí)機(jī)械特性太軟，靜差率很難滿足生產(chǎn)機(jī)械靜差率很難滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求的要求能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速改變定子電壓討論改變電壓調(diào)速方法中電動(dòng)機(jī)的容許輸出討論改變電壓調(diào)速方法中電動(dòng)機(jī)的容許輸出由于由于 ，為使電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)充分利用，為使電動(dòng)機(jī)調(diào)速

38、時(shí)充分利用，則則 , , 也為恒值，則也為恒值，則改變電壓調(diào)速既不適合恒轉(zhuǎn)矩又非適合恒功率負(fù)載。顯改變電壓調(diào)速既不適合恒轉(zhuǎn)矩又非適合恒功率負(fù)載。顯然最適合然最適合 隨隨n n降低而降低的負(fù)載，如通風(fēng)機(jī)負(fù)載降低而降低的負(fù)載，如通風(fēng)機(jī)負(fù)載為了改善改變定子電壓調(diào)速特性，進(jìn)一步擴(kuò)大調(diào)速范圍，為了改善改變定子電壓調(diào)速特性，進(jìn)一步擴(kuò)大調(diào)速范圍，在改變定子電壓調(diào)速方法之外，發(fā)展出一種變極變壓相在改變定子電壓調(diào)速方法之外，發(fā)展出一種變極變壓相結(jié)合的調(diào)速方法結(jié)合的調(diào)速方法22NII 恒值2223/TIRs1/Ts2RzT能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速改變定子電壓多速電動(dòng)機(jī)在變極變壓時(shí)的機(jī)械特性能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速滑差電動(dòng)機(jī)三、滑差電動(dòng)機(jī)

39、（電磁調(diào)速三、滑差電動(dòng)機(jī)（電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)）異步電動(dòng)機(jī)）結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)籠型異步電動(dòng)機(jī)籠型異步電動(dòng)機(jī)軸上裝有一個(gè)電磁滑差軸上裝有一個(gè)電磁滑差離合器。離合器有一勵(lì)離合器。離合器有一勵(lì)磁繞組，改變勵(lì)磁電流磁繞組，改變勵(lì)磁電流即可調(diào)節(jié)離合器的輸出即可調(diào)節(jié)離合器的輸出轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速滑差離合器結(jié)構(gòu)、原理、滑差離合器結(jié)構(gòu)、原理、調(diào)速性能調(diào)速性能能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速滑差電動(dòng)機(jī)滑差電動(dòng)機(jī)1. 1. 電磁滑差離合器的調(diào)速原理電磁滑差離合器的調(diào)速原理當(dāng)繞組內(nèi)有電流通過(guò)時(shí)，在電樞與感應(yīng)子之間便有磁通相當(dāng)繞組內(nèi)有電流通過(guò)時(shí)，在電樞與感應(yīng)子之間便有磁通相鏈，如圖中虛線所示。當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，電鏈，如圖中虛線所示。當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)

40、電樞旋轉(zhuǎn)時(shí)，電樞便以相應(yīng)的轉(zhuǎn)速在感應(yīng)子所建立的磁場(chǎng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)，于是電樞便以相應(yīng)的轉(zhuǎn)速在感應(yīng)子所建立的磁場(chǎng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)，于是電樞的各點(diǎn)上磁通處在不斷重復(fù)的變化之中，根據(jù)電磁感應(yīng)樞的各點(diǎn)上磁通處在不斷重復(fù)的變化之中，根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知，電樞上將出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)感應(yīng)子也旋轉(zhuǎn)時(shí)，定律可知，電樞上將出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)感應(yīng)子也旋轉(zhuǎn)時(shí)，此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為12()EBlR 能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速滑差電動(dòng)機(jī)在電樞上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)作用下，電樞內(nèi)將出現(xiàn)渦流，值為在電樞上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)作用下，電樞內(nèi)將出現(xiàn)渦流，值為渦流與感應(yīng)子磁場(chǎng)的相互作用力渦流與感應(yīng)子磁場(chǎng)的相互作用力沿電樞的切線方向有轉(zhuǎn)矩：沿電樞的切線方向有轉(zhuǎn)矩：轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩T

41、 T將帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)將帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械旋轉(zhuǎn)如主動(dòng)與從動(dòng)部分間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即如主動(dòng)與從動(dòng)部分間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即 ，則，則T=0T=0。因此電樞與感應(yīng)子間必須存在轉(zhuǎn)速差，這點(diǎn)與異步電動(dòng)機(jī)因此電樞與感應(yīng)子間必須存在轉(zhuǎn)速差，這點(diǎn)與異步電動(dòng)機(jī)的工作原理極為相似。其區(qū)別僅在于異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁的工作原理極為相似。其區(qū)別僅在于異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)由三相交流電流產(chǎn)生，而滑差離合器的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)則由直場(chǎng)由三相交流電流產(chǎn)生，而滑差離合器的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)則由直流電流產(chǎn)生，由于電樞的轉(zhuǎn)動(dòng)才起旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用流電流產(chǎn)生，由于電樞的轉(zhuǎn)動(dòng)才起旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用12()ppEBlRIZZ FBlI2 22122()pB l RTFRpZ 1

42、2 能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速滑差電動(dòng)機(jī)電磁滑差離合器的幾種結(jié)構(gòu)類型電磁滑差離合器的幾種結(jié)構(gòu)類型（1 1）雙電樞無(wú)集電環(huán)滑差離合器）雙電樞無(wú)集電環(huán)滑差離合器能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速滑差電動(dòng)機(jī)（2 2）杯形電樞滑差離合器）杯形電樞滑差離合器 能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速滑差電動(dòng)機(jī)（3 3）爪式無(wú)集電環(huán)滑差離合器）爪式無(wú)集電環(huán)滑差離合器 能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速滑差電動(dòng)機(jī)3. 3. 電磁滑差離合器的調(diào)速性能電磁滑差離合器的調(diào)速性能調(diào)速系統(tǒng)機(jī)械特性調(diào)速系統(tǒng)機(jī)械特性：12PPP2214BTnnKI滑差離合器調(diào)速時(shí)，滑差離合器調(diào)速時(shí)，轉(zhuǎn)差功率轉(zhuǎn)差功率P為為輸入功率輸入功率P1：輸出功率輸出功率P2：如如T1=T2=T，則，則1 119550TnP 2229

43、550T nP 1221()95509550T nnPPnnT能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速滑差電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)離合器效率為調(diào)速時(shí)離合器效率為滑差離合器在實(shí)際應(yīng)用中總是與異步電動(dòng)機(jī)組合在一起滑差離合器在實(shí)際應(yīng)用中總是與異步電動(dòng)機(jī)組合在一起的，因此滑差電動(dòng)機(jī)的總效率為的，因此滑差電動(dòng)機(jī)的總效率為 可見，滑差電動(dòng)機(jī)的效率隨轉(zhuǎn)速之下降而下降可見，滑差電動(dòng)機(jī)的效率隨轉(zhuǎn)速之下降而下降 ，而損，而損耗功率則隨轉(zhuǎn)速之下降而增高耗功率則隨轉(zhuǎn)速之下降而增高滑差電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，滑差電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，加工容易，能平滑調(diào)速加工容易，能平滑調(diào)速221111(1)1PnnssPnn 121

44、(1) s能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速串極調(diào)速四、串級(jí)調(diào)速四、串級(jí)調(diào)速串級(jí)調(diào)速原理串級(jí)調(diào)速原理1.1.中等以上功率的繞中等以上功率的繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)與其他電動(dòng)機(jī)或電與其他電動(dòng)機(jī)或電子設(shè)備串級(jí)聯(lián)接以子設(shè)備串級(jí)聯(lián)接以實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，異實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路內(nèi)引入感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)內(nèi)引入感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E Ef f，稱為串級(jí)調(diào)速稱為串級(jí)調(diào)速能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速串極調(diào)速在異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路內(nèi)引入感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電路內(nèi)引入感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ，以調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。引入電動(dòng)勢(shì)的方向，可與轉(zhuǎn)子電動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。引入電動(dòng)勢(shì)的方向，可與轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)勢(shì) 方向相同或相反，其頻率則與轉(zhuǎn)子頻率相同方

45、向相同或相反，其頻率則與轉(zhuǎn)子頻率相同（1 1）E Ef f與與sEsE2 2同相同相當(dāng)當(dāng)E Ef f沒(méi)有引入時(shí)，轉(zhuǎn)子電流沒(méi)有引入時(shí)，轉(zhuǎn)子電流I I2 2為為引入引入E Ef f后，后，I I2 2變?yōu)樽優(yōu)橛纱丝梢?，可以通過(guò)調(diào)節(jié)由此可見，可以通過(guò)調(diào)節(jié) 的大小來(lái)改變轉(zhuǎn)子電流的大小來(lái)改變轉(zhuǎn)子電流 的的數(shù)值，而電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)值，而電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩 也將隨著也將隨著 的變化而的變化而變化，使電力拖動(dòng)系統(tǒng)原有的穩(wěn)定運(yùn)行條件變化，使電力拖動(dòng)系統(tǒng)原有的穩(wěn)定運(yùn)行條件 被打被打破，迫使電機(jī)變速。這就是繞線式異步電動(dòng)機(jī)串接調(diào)速破，迫使電機(jī)變速。這就是繞線式異步電動(dòng)機(jī)串接調(diào)速的基本原理的基本原理2222222sEIRs X2222222fsEEIRs XfE2sErIfET2IzTT能耗轉(zhuǎn)差調(diào)速串極調(diào)