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3.4.2三相異步電動機的調(diào)速【任務(wù)要求】知識點技能點改變定子電壓調(diào)速、轉(zhuǎn)子回路串變阻器調(diào)速變級調(diào)速、變頻調(diào)速、串級調(diào)速改變定子電壓調(diào)速、轉(zhuǎn)子回路串變阻器調(diào)速的分析和應(yīng)用變級調(diào)速、變頻調(diào)速、串級調(diào)速的分析和應(yīng)用【任務(wù)清單】任務(wù)1:調(diào)速的性能指標(biāo)1)調(diào)速范圍D:電動機在額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下,能達到的最高轉(zhuǎn)速nmax與最低轉(zhuǎn)速nmin之比:。2)靜差率δ:電動機由理想空載到額定負(fù)載的轉(zhuǎn)速降nN與理想空載轉(zhuǎn)速n0的百分比。靜差率δ越小,轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性越好,負(fù)載波動時,轉(zhuǎn)速的變化也越小。3)調(diào)速的平滑性:指相鄰兩級轉(zhuǎn)速的接近程度,用φ表示:任務(wù)2:改變定子電壓調(diào)速優(yōu)點:簡單,易于實現(xiàn)。缺點:對恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載而言,其調(diào)速范圍很窄,實用價值不大;在電動機轉(zhuǎn)速較低時,轉(zhuǎn)子電阻上的損耗較大,所以一般不宜在低速下長時間運行。適用范圍:對于通風(fēng)機負(fù)載而言,其負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL隨轉(zhuǎn)速的變化而變化,其調(diào)速范圍寬,所以目前大多數(shù)的風(fēng)扇采用此法。?特性曲線分析:任務(wù)3:轉(zhuǎn)子回路串變阻器調(diào)速優(yōu)點:簡單,易于實現(xiàn)。缺點:調(diào)速電阻要消耗能量,有級調(diào)速,不平滑。轉(zhuǎn)子的銅損pCu2=sPM,轉(zhuǎn)速越低,轉(zhuǎn)差率越大,銅損就越多,效率越低。同時電動機的機械特性變“軟”,負(fù)載變化時電動機的轉(zhuǎn)速變化顯著。適用范圍:主要用在中、小容量的繞線型異步電動機中,如交流供電的橋式起重機。調(diào)速前后cosφ2不變,因此調(diào)速時允許的轉(zhuǎn)矩不變,為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。?特性曲線分析:任務(wù)4:變級調(diào)速實現(xiàn)方法:雙速電機定子繞組每相有兩套繞組,改變其中一套繞組的接線,就可以改變定子磁場的極對數(shù)。優(yōu)點:設(shè)備簡單、運行可靠,機械特性硬、效率高、損耗小、初期投資小,維護方便,為了滿足需要采用不同的接線方式,可獲得恒轉(zhuǎn)矩或恒功率調(diào)速。缺點:定子繞組抽頭多,轉(zhuǎn)速只能成倍變化,平滑性差,調(diào)速級數(shù)少,必要時需與齒輪箱配合,才能得到多極調(diào)速。多速電動機體積比同容量普通籠型電動機大,運行特性稍差,價格貴。適用范圍:只能用于鼠籠式電動機,采用變極調(diào)速方法的電動機稱作雙速電機,由于調(diào)速時其轉(zhuǎn)速呈跳躍性變化,因而只用在對調(diào)速性能要求不高的場合,如銑床、鏜床、磨床等機床、金屬切削機床、通風(fēng)機、升降機等。?特性曲線分析:任務(wù)5:變頻調(diào)速優(yōu)點:機械特性較硬,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好,調(diào)速范圍寬,頻率可以連續(xù)調(diào)節(jié),可實現(xiàn)無級調(diào)速??蓪崿F(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩或恒功率調(diào)速,以適應(yīng)不同負(fù)載的要求,低速時特性的靜差率較高,是異步電動機調(diào)速最有發(fā)展前途的一種方法。缺點:(1)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時,低速段電動機的過載能力大為降低,甚至不能帶動負(fù)載。(2)必須有專用的變頻電源,初投資高,是應(yīng)用于泵或風(fēng)機調(diào)速節(jié)能中的主要障礙。適用范圍:(1)要無級調(diào)速,特別是在高速高于100%工頻,低速低于20%工頻的應(yīng)用場合。(2)當(dāng)負(fù)荷經(jīng)常處于輕負(fù)荷下,允許轉(zhuǎn)速在輕負(fù)荷下下降時,如水泵、自動扶梯、空調(diào)及供水系統(tǒng)的送風(fēng)系統(tǒng)等。?特性曲線分析:(1)基頻以下變頻調(diào)速(2)基頻以上變頻調(diào)速?任務(wù)6:串級調(diào)速串級調(diào)速是指在繞線型異步電動機的轉(zhuǎn)子電路中串入一個與轉(zhuǎn)子同頻率的附加電動勢以實現(xiàn)調(diào)速,該附加電動勢可與轉(zhuǎn)子電動勢的相位同相,也可反相。附加電動勢引入之前,轉(zhuǎn)子電流的有效值為:附加電動勢引入之后,轉(zhuǎn)子電流的有效值為優(yōu)點:串級調(diào)速的機械特性較硬,具有優(yōu)良的平滑無級調(diào)速性能,能將轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差功率吸收后回饋電網(wǎng),所以串級調(diào)速比轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速效率高,損耗小。缺點:串級調(diào)速的控制設(shè)備復(fù)雜,成本高,控制困難。低速時,轉(zhuǎn)差功率損耗大,功率因數(shù)較低,過載能力較弱。適用范圍:串級調(diào)速的調(diào)速范圍一般為(2~4):1,適用于調(diào)速范圍不大的中型容量以上的電力拖動系統(tǒng)中,如大型水泵、風(fēng)機、礦井提升機等?!救蝿?wù)拓展】請認(rèn)真思考并回答下列問題三相異步電機的調(diào)速方法一般有那些,且各有
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