日期:2022-01-13 12:13 瀏覽次數:0
本文中,廠家總結介紹了三相異步電動機的調速方法和特點,以及它們的相關應用等。
根據三相異步電動機的轉速公式:n=60f/p(1-s),從公式中我們可以知道,改變供電頻率f、電機的極數p和轉差率s就可以達到改變轉速的目的。從調速的本質來看,不同的調速方式無非是改變交流電機的同步轉速與否。
在生產機械中,不改變同步轉速的調速方式有轉子串聯電阻調速、斬波調速、串級調速以及應用電磁滑動離合器、液力偶合器、油膜離合器等??梢酝ㄟ^改變定子極數的多速電機、改變定子電壓和頻率的變頻調速以及帶或不帶換向電機的調速來改變同步速度。
從調速時的能耗來看,有兩種高效調速方式和低效調速方式:高效調速是指轉差率恒定,所以不存在轉差率損失,如多速電機、變頻調速和能回收轉差率損失的調速方式(如串級調速等)。).有轉差損耗的調速方式效率低,如轉子串聯電阻調速方式,能量在轉子回路中損耗;在電磁離合器的調速方法中,能量損失在離合器線圈中;當液壓聯軸器的速度被調節時,能量在液壓聯軸器的油中損失。一般來說,打滑損失隨著速度控制范圍的擴大而增加。如果速度控制范圍不大,能量損失很小。
一、變極對數調速方法
這種調速方法是通過改變定子繞組的紅色連接來改變籠型電機定子的極數,達到調速的目的。其特點如下:
具有堅硬的機械特性和良好的穩定性;
無卡瓦損耗,效率高;
接線簡單,控制方便,價格低廉;
有步進調速,且步差大,無法獲得平滑調速;
可與調壓調速和電磁轉差離合器配合使用,獲得高效平穩的調速特性。
這種調速方式適用于無級調速的生產機械,如金屬切削機床、電梯、起重設備、風機、泵等。
二、變頻調速方法
變頻調速是通過改變電機定子電源的頻率,從而改變其同步速度的調速方法。變頻調速系統的主要設備是提供變頻電源的變頻器。變頻器可以分為兩類:交流-DC-交流變頻器和交流-交流變頻器。目前國內多采用交流-DC-交流變頻器。其特點:
調速時效率高,無額外損耗;
適用范圍廣,可用于籠型異步電動機;
調速范圍寬,特性硬,精度高;
工藝復雜,成本高,維護困難。
這種調速方法適用于要求精度高、調速性能好的場合。
三、串級調速方法
串級調速是指在繞線式電動機的轉子回路中加入可調的附加電勢,以改變電動機的轉差率,達到調速的目的。大部分滑差功率被串聯的附加電勢吸收,然后使用附加裝置將吸收的滑差功率返回電網或轉換能量以供利用。根據轉差功率的吸收利用方式,串級調速可分為電機串級調速、機械串級調速和晶柵管串級調速,多采用晶閘管串級調速。其特點如下:
調速過程中的打滑損失可以反饋到電網或生產機械,效率更高;
該裝置的容量與調速范圍成正比,節省投資,適用于調速范圍為70%-90%的生產機械
繞線式異步電動機的轉子與附加電阻串聯,增加了電動機的轉差率,使電動機低速運行。串聯電阻越大,電機速度越低。這種方法設備簡單,控制方便,但轉差功率以加熱的形式消耗在電阻上。屬于步進調速,具有軟機械特性。
四、繞線式電動機轉子串電阻調速方法
當電機的定子電壓發生變化時,可以得到一組不同的機械特性曲線,從而得到不同的轉速。由于電機的轉矩與電壓平方成正比,最大轉矩下降很多,且其調速范圍小,難以應用一般的籠型電機。為了擴大調速范圍,調壓調速應采用轉子電阻值較大的籠型電機,如調壓調速專用的力矩電機,或與繞線式電機串聯使用頻率敏感電阻。為了擴大穩定運行范圍,當轉速在2: 1以上時,應采用反饋控制,以達到自動調速的目的。
調壓調速的主要裝置是能提供電壓變化的電源。目前常用的調壓方式有串聯飽和電抗器、自耦變壓器和晶閘管調壓。晶閘管調壓最好。電壓和速度調節特性:
調壓電路簡單,易于實現自動控制;
在調壓過程中,差動功率以發熱的形式消耗在轉子電阻上,效率較低。
調壓調速一般適用于100千瓦以下的生產機械。
>六、電磁調速電動機調速方法電磁調速電動機由籠型電動機、電磁轉差離合器和直流勵磁電源(控制器)三部分組成。直流勵磁電源功率較小,通常由單相半波或全波晶閘管整流器 組成,改變晶閘管的導通角,可以改變勵磁電流的大小。
電磁轉差離合器由電樞、磁極和勵磁繞組三部分組成。電樞和后者沒有機械聯系,都能自由轉動。電樞與電動機轉子同軸聯接稱主動部分,由電動機帶 動;磁極用聯軸節與負載軸對接稱從動部分。當電樞與磁極均為靜止時,如勵磁繞組通以直流,則沿氣隙圓周表面將形成若干對N、S極**替的磁極,其 磁通經過電樞。當電樞隨拖動電動機旋轉時,由于電樞與磁極間相對運動,因而使電樞感應產生渦流,此渦流與磁通相互作用產生轉矩,帶動有磁極的 轉子按同一方向旋轉,但其轉速恒低于電樞的轉速N1,這是一種轉差調速方式,變動轉差離合器的直流勵磁電流,便可改變離合器的輸出轉矩和轉速。
電磁調速電動機的調速特點:
裝置結構及控制線路簡單、運行可靠、維修方便;
調速平滑、無級調速;
對電網無諧影響;
速度失大、效率低。
這種調速方法適用于中、小功率,要求平滑動、短時低速運行的生產機械。
七、液力耦合器調速方法
液力耦合器是一種液力傳動裝置,一般由泵輪和渦輪組成,它們統稱工作輪,放在密封殼體中。殼中充入一定量的工作液體,當泵輪在原動機帶動下旋 轉時,處于其中的液體受葉片推動而旋轉,在離心力作用下沿著泵輪外環進入渦輪時,就在同一轉向上給渦輪葉片以推力,使其帶動生產機械運轉。液 力耦合器的動力轉輸能力與殼內相對充液量的大小是一致的。在工作過程中,改變充液率就可以改變耦合器的渦輪轉速,作到無級調速,其特點為:
功率適應范圍大,可滿足從幾十千瓦至數千千瓦不同功率的需要;
結構簡單,工作可靠,使用及維修方便,且造價低;
尺寸小,能容大;
控制調節方便,容易實現自動控制。
這種調速方法適用于風機、水泵的調速。