浅谈绕线式异步电动机的调速控制.ppt

浅谈绕线式三相异步电动机的调速控制 作者：吕教 云南金沙矿业有限公司滥泥坪公司转运工区 摘要 本文主要叙述，三相绕线式异步电机的几种简单调速方法，对比各调速控制的优、劣，为各企业对设备选型和工程造价，提供一定的理论依据。 三相绕线式异步电机应用 三相绕线式异步电机，它具有启动电流小，且启动扭矩大，并能在一定范围内调节速度，它适合启动时间较长和启动较频繁的场合，被广泛应用于矿山、化工等各领域的球磨机、破碎机、风机、空压机等电机传动设备中。 交流异步电机调速原理 根据交流异步电机转速公式（式一）电动机的输出转速与输入的电源频率、转差率、电机的极对数有关系 N0=(1–s)60f/p （式1） （此公式适合所有的交流电机调速） P—电机极对数；s—电机转差率；f—电机工作电源频率；N0—电机同步转速； 然而对于绕线电机调速，一般都是给转子回路中串接电阻（改变电机的转差率）达到调速的目的，接下来给大家介绍绕线式异步电机的几种简单调速方法： 三相绕线式异步电机的几种简单调速方法 一、转子串电阻调速启动。 二、转子串频敏变阻器调速启动。 三、转子串极调速启动 四、转子串水电阻调速启动 五、转子变频调速启动。 一、转子串电阻启动调速。 控制原理 启动前将电阻全部接入转子回路，(附控制回路图)利用KF控制手柄，使KM吸合，启动电阻被逐级短接，（如图一a）KM3,KM2,KM1逐级吸合，保证始终有较大的起动转矩，短接方式可以遵循时间和电流调节原则，KA3,KA2,KA1中间继电器可以根据实际工作 情况而定。 图一 控制回路图 优劣对比 优点：1、系统稳定，手动控制简单。 2、对检修维护要求低，对维护人员技术要求不高。 缺点：1、手动操作、起动性能不稳定、起动电流大（约为3～5le），转子能耗高。 2、技术落后，目前已逐渐被淘汰。 3、属有级调速，机械特性较软。 4、铸铁电阻，占地面积大，笨重。 二、串频敏变阻器调速启动 由于串电阻有以上缺点，经过不断的总结和改造，出现了转子串频敏变阻器调速启动。 原理：利用电抗器的交流阻抗作用随着通过的电流频率的增大而增大的原理设计的，绕线电机在起动过程中，转子电流频率（式3），随着转速逐渐上升，而s下降，当很小时，f0也逐渐下降直到无穷小。 F0=s*f1（式3） F0—转子电流频率；s—电机转差率；f1—定子电流频率； 控制原理 频敏变阻器是一种无触点电磁原件，可视为带铁心的三相电抗器，在电机起动过程中，它的阻抗会随着转子电流的频率变化而逐渐减少，故无需用人为去控制其阻抗数值，当转速达到额定转数时，可用接触器KM1，将频敏变阻器短接，控制回路多采用时间作为参量。如图一b 优劣对比 优点：1、实现无级平滑启动。 2、能实现自动与手动控制。 3、运行稳定，维护简单，目前在低压、小功率绕线电机中多采用此启动器。 缺点：1、对电压稳定性要求高，稍低即难起动。 2、不能连续起动，连续启动时间间隔为1分钟左右。 3、频敏包易烧毁，对绝缘要求高。 三、串极调速启动 串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。 原理：假定异步电机的外加电源电压E0不变，负载转矩都不变，则电机在调速前后转子电流近似保持不变。若在转子回路中引入一个频率与转子电势相同，而相位相同或相反的附加电势E1则转子电流I0为： I0=(E0±E1)/ R0 （式4） R0= (R2+X0)1/2 E0-转子开路相电势；R2-转子回路电阻；X0-转子旋转时每相漏抗； 当电机在正常运行时，转差率s很小，故R2＞X0，忽略X0，上式中，E0取电动机的一个常数，所以改变附加电势E1就可以改变转差率s ，从而实现调速。实际E0±E1≈常数（式四） 设当E1=0时电动机运行于额定转速，即n=n0,s=s0,当附件电势与转子相电势相位相反时，E1为负，改变E1的大小，可在额定转数以下调速，这称为低同步串级调速（小于额定转数）（即s0），当附件电势与转子相电势相位相同时，E1为正，改变E1的大小，