1、三相異步電動機(jī)調(diào)速控制電路,1,三相異步電動機(jī)的調(diào)速,機(jī)械調(diào)速 齒輪箱,2,三相異步電動機(jī)的調(diào)速,電氣調(diào)速 要求對雙速電動機(jī)可以高速運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以低速運(yùn)轉(zhuǎn)，高低速之間可以直接相互轉(zhuǎn)換。,3,三相異步電動機(jī)的基本工作原理,1. 旋轉(zhuǎn)磁場,旋轉(zhuǎn)磁場由三相電流通過三相對稱繞組產(chǎn)生。,對稱：,三相對稱負(fù)載,空間對稱分布,（1）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生,4,三相異步電動機(jī)的基本工作原理,轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用 下，產(chǎn)生感應(yīng)電 動勢或電流。,三相定子繞組： 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,5,電動機(jī)的轉(zhuǎn)動原理,A,X,Y,C,B,Z,定子三相繞組通入三相交流電,感應(yīng)電動勢 E20,電磁力F,6,異步電動機(jī)中，旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極,U1

2、,V2,W1,V1,W2,()電流出,()電流入,U2,7,三相對稱繞組通入三相對稱電流就形成-旋轉(zhuǎn)磁場,8,9, 極對數(shù)（p）的概念：,旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速 n0 同步轉(zhuǎn)速 如何改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速？,以 Y 型接法為例，當(dāng)每相 繞組只有一個線圈時，按右圖放入定子槽內(nèi)，合成的旋轉(zhuǎn)磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為 1。 即 p = 1,10,以 Y 型接法為例，將每相繞組都改用兩個線圈串聯(lián)組成。,按下圖放入定子 槽內(nèi)。 形成的磁場則是兩對磁極。 即 p = 2,三相繞組,四極旋轉(zhuǎn)磁場,11,12,13,三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速,f = 50 Hz 時，不同極對數(shù)時的同步轉(zhuǎn)速如下:,同步轉(zhuǎn)速,p 為任意值時：

3、,14,轉(zhuǎn)差率,旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與 旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率。,由前面分析可知，電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場 旋轉(zhuǎn)的方向一致，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 不可能達(dá)到與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相等，即,如果:,因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速間必須要有差別。,15,異步電動機(jī)運(yùn)行中:,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦可由轉(zhuǎn)差率求得,轉(zhuǎn)差率s,例1：一臺三相異步電動機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速 n=975 r/min，電源頻率 f1=50 Hz。試求電動機(jī)的極對數(shù)和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率。,解：,根據(jù)異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn) 速的關(guān)系可知：n0=1000 r/min , 即,p=3,額定轉(zhuǎn)差率為,16,三相異步電動機(jī)的調(diào)速,調(diào)

4、速的方法：,由此可見要改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，有三種方法： (1)變頻調(diào)速 (2)變轉(zhuǎn)差率調(diào)速 (3)變極調(diào)速,17,1.變頻調(diào)速,近年來，交流變頻調(diào)速在國內(nèi)外發(fā)展非常迅速。由于晶閘管變流技術(shù)的日趨成熟和可靠，變頻調(diào)速在生產(chǎn)實(shí)際中應(yīng)用非常普遍，它打破了直流拖動在調(diào)速領(lǐng)域中的統(tǒng)治地位。 交流變頻調(diào)速需要有一套專門的變頻設(shè)備，所以價格較高。但由于其調(diào)速范圍大，平滑性好，適應(yīng)面廣，能做到無級調(diào)速，因此它的應(yīng)用將日益廣泛。,18,2.變轉(zhuǎn)差率調(diào)速,調(diào)速過程中保持電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速不變，改變轉(zhuǎn)差率s來進(jìn)行調(diào)速。其中有降低定子電壓、在繞線型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入電阻或串附加電動勢等方法調(diào)速。這種調(diào)速方法也能平滑地

5、調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，但能耗較大，效率低，目前，主要應(yīng)用在起重設(shè)備中。,19,3.變極調(diào)速,變極調(diào)速只適用于鼠籠式異步電動機(jī)，它通過改變定子繞組的接線以改變磁極對數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。由于磁極對數(shù)只能成倍變化，所以該方法不能實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速。目前已生產(chǎn)的變極調(diào)速電動機(jī)有雙速、三速等多速電動機(jī)。變極調(diào)速方式雖然轉(zhuǎn)速的平滑性差，但它經(jīng)濟(jì)、簡單，且機(jī)械特性硬，穩(wěn)定性好，因而在金屬切削機(jī)床中經(jīng)常應(yīng)用。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，常與減速齒輪箱配合調(diào)速。,20,1）變極調(diào)速原理,利用這種方法調(diào)速時，定子繞組要特殊設(shè)計(jì)，與普通電動機(jī)的繞組不同，要求繞組可用改變外部接線的辦法來改變極對數(shù)。改變定子繞組極對數(shù)的方法是將一相繞組中一

6、半線圈的電流方向反過來。,圖.1變極調(diào)速原理,21,P=2,串聯(lián),22,P=1,采用變極調(diào)速方法的電動機(jī)稱作多速電機(jī)， 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(jī)床上。,并聯(lián),23,2）雙速電動機(jī)的接線,將1、2、3端接三相電源，而4、5、6端懸空時，雙速電動機(jī)的定子繞組接成三角形（形），每相繞組的兩個線圈串聯(lián)連接，電流方向相同，形成四極旋轉(zhuǎn)磁場，雙速電動機(jī)低速運(yùn)行。,24,2）雙速電動機(jī)的接線,當(dāng)4、5、6端接三相電源，而1、2、3端短接時，雙速電動機(jī)的定子繞組接成雙星形（YY形），每相繞組的兩個線圈并聯(lián)連接，電流方向相反，形成兩極旋轉(zhuǎn)磁場，雙速電動機(jī)高速運(yùn)行。,25,三相異步電動機(jī)的調(diào)速,26,圖2.雙速電動機(jī)高低速控制線路,27,圖為雙速電動機(jī)高低速控制線路。若KM1接觸器通電，則雙速電動機(jī)接成三角形，低速運(yùn)轉(zhuǎn)。若KM1斷電，KM2、KM3接通，則雙速電動機(jī)接成雙星形，高速運(yùn)轉(zhuǎn)。需要低速運(yùn)行時，按下低速起動按鈕SB2，KM1通電并自鎖，則雙速電動機(jī)接成三角形低速運(yùn)轉(zhuǎn)。若需換為高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，可直接按下高速起動按鈕SB3使KM1斷電，同時KM2、KM3線圈通電自鎖，雙速電動機(jī)接成雙星形高速運(yùn)轉(zhuǎn)。按下SB1