其實異步電動機同步調速控制的問題并不復雜,但是又很多的朋友都不太了解為什么叫異步電動機,因此呢,今天小編就來為大家分享異步電動機同步調速控制的一些知識,希望可以幫助到大家,下面我們一起來看看這個問題的分析吧!
異步電動機的3種基本調速方法
異步電動機的調速方法有三種,從同步轉速n1=60*f/p(f是交流電的頻率,p電定子磁極對數)的關系式可以看出,n1與電源頻率成正比,即頻率越高,轉速越高。與磁極對數成反正,極數越多,轉速越低。因此得出兩種調速方法:
1、變頻調速,可用變頻調速器實現,可實現無級調速。
2、變極調速,利用定子繞組的不同接法,改變磁極對數,來實現調速。
第3種是轉子繞組串接電阻,用以改變轉差率來實現調速。
單相電容運轉異步電機調速方法
一、單相異步電動機其調速方法有三種:
1、變極調速;
2、降壓調速;
3、抽頭調速。
二、變極調速簡介
在單相電機中,有倍極調速和非倍極調速之分。倍極調速電機一般定子上只有一套繞組,用改變繞組端部聯接方法獲得不同的極對數以達到調整旋轉磁場的轉速。在極數比較大的變極調速中,定子槽中安放兩套不同極數的獨立繞組,實際上相當于兩臺不同極數的單速電機的組合,其原理和性能與一般單相異步電機一樣
三、降壓調速
降壓調速方法很多,如串聯電抗器(吊扇)、串聯電容、自耦變壓器和串連可控硅調壓調速。空調中最常用的調壓調速是可控硅(塑封)調壓調速。
可控硅調速是改變可控硅導通角的方法,改變電動機端電壓的波形,從而改變了電動機的端電壓的有效值。可控硅導通角α1=180°時,電機端電壓為額定值,α1<180°時,電機端電壓有效值小于額定值。
塑封PG電機就是可控硅降壓調速。對于塑封PG電機,其繞組工作原理與抽頭電機一致,但不同之處在于塑封PG電機的輸入電壓不是直接接到電源上的,而是通過電控的輸出端施加電壓于電機上的,其電控的輸出電壓是可調節的。其電氣原理圖見圖3,調速是利用電機輸出轉矩與電機輸入電壓成近似一次關系,通過改變電機輸入電壓來改變電機的輸出轉矩,起到調節電機轉速的作用。
四、抽頭調速
電容運轉電動機在調速范圍不大時,普遍采用定子繞組抽頭調速。此時定子槽中放置有主繞組、副繞組及調速繞組,通過改變調速繞組與主、副繞組的聯接方式,調整氣隙磁場大小及橢圓度來實現調速的目的。
一般電容運轉單相電機,主繞組與副繞組嵌在不同的槽中,繞組與鐵芯間由聚酯纖維無紡布(DMDM或DMD)隔開,其在空間一般相差90度電角度,且副繞組通過串聯一個工作電容器后與主繞組并接于電源。當電機通電后,主繞組與副繞組在氣隙中共同形成一個有方向有幅值強度的旋轉磁場。其方向與主、副繞組所處的空間位置等有關,它決定了電機的轉向;其幅值強度則與主副繞組的參數設計有關,它決定了電機輸出力矩的大小。該旋轉磁場與轉子鼠籠轉子相互作用,使電動機按一定的方向旋轉。若調換主副繞組的空間位置,則旋轉磁場的旋轉方向會相反,該反方向的旋轉磁場與轉子相互作用,使電動機的轉向也會相反。
抽頭調速可分為T型抽頭調速和L型抽頭調速。L型抽頭調速又可分為主繞組抽頭L-1型和副繞組抽頭L-2型。目前最常用的是T型抽頭調速和副繞組抽頭L-2型調速。
T型抽頭調速優點:中、低檔運行繞組溫升低;缺點:電機高檔效率低,主繞組易形成匝間短路。
L型抽頭調速優點:電機高檔效力高,繞組不易形成匝間短路;缺點:中、低檔運行繞組溫升高。
三相異步電動機幾種調速方式
(1)變極對數調速方法
這種調速方法是用改變定子繞組的接線方式來改變籠式電動機定子極對數達到調速目的。本方法適用于不需要無級調速的生產機械,如金屬切削機床、升降機、起重設備、風機、水泵等。其特點為:
①具有較強的機械特性,穩定性良好。
②無轉差損耗,效率高。
③接線簡單、控制方便、價格低。
④有級調速,級差較大,不能獲得平滑調速。
⑤可以與調壓調速、電磁轉差離合器配合使用,獲得較高效率的平滑調速特性。
(2)變頻調速方法
變頻調速是改變電動機定子電源的頻率,從而改變其同步轉速的調速方法。變頻調速系統主要設備是提供變頻電源的變頻器,變頻器可分成交流-直流-交流變頻器和交流-交流變頻器兩大類,目前國內大都使用交—直—交變頻器。本方法適用于要求精度高、調速性能較好場合。其特點為:
①效率高,調速過程中沒有附加損耗。
②應用范圍廣,可用于籠式異步電動機。
③調速范圍大,機械特性強,精度高。
④技術復雜,造價高,維護檢修困難。
(3)串級調速方法
串級調速是指繞線式電動機轉子回路中串入可調節的附加電勢來改變電動機的轉差,達到調速的目的。大部分轉差功率被串入的附加電勢所吸收,再利用產生附加的裝置,把吸收的轉差功率返回電網或轉換能量加以利用。根據轉差功率吸收利用方式,串級調速可分為電機串級調速、機械串級調速及晶閘管串級調速形式,多采用晶閘管串級調速。本方法適合于在風機、水泵及軋鋼機、礦井提升機、擠壓機上使用。其特點為:
①可將調速過程中的轉差損耗回饋到電網或生產機械上,效率較高。
②裝置容量與調速范圍成正比,投資省,適用于調速范圍在額定轉速70%~90%的生產機械上。
③調速裝置故障時可以切換至全速運行,避免停產。
④晶閘管串級調速功率因數偏低,諧波影響較大。
交流調壓調速三種方式
1、變極對數調速方法:改變定子繞組的接紅方式來改變籠型電動機定子極對數達到調速。
2、變頻調速方法:使用變頻器改變電動機定子電源的頻率,從而改變其同步轉速的調速方法。
3、串級調速方法:串級調速是指繞線式電動機轉子回路中串入可調節的附加電勢來改變電動機的轉差,達到調速的目的。
大部分轉差功率被串入的附加電勢所吸收,再利用產生附加的裝置,把吸收的轉差功率返回電網或轉換能量加以利用。根據轉差功率吸收利用方式,串級調速可分為電機串級調速、機械串級調速及晶閘管串級調速形式,多采用晶閘管串級調速。
4、繞線式電動機轉子串電阻調速方法:線式異步電動機轉子串入附加電阻,使電動機的轉差率加大,電動機在較低的轉速下運行。串入的電阻越大,電動機的轉速越低。此方法設備簡單,控制方便,但轉差功率以發熱的形式消耗在電阻上。屬有級調速,機械特性較軟。
5、定子調壓調速方法:改變電動機的定子電壓時,從而獲得不同轉速。由于電動機的轉矩與電壓平方成正比,因此最大轉矩下降很多,其調速范圍較小,使一般籠型電動機難以應用。為了擴大調速范圍,調壓調速應采用轉子電阻值大的籠型電動機,如專供調壓調速用的力矩電動機,或者在繞線式電動機上串聯頻敏電阻。
三相異步電機同步速度及工作數的運算公式
1、異步電動機的同步轉速是指加在電機輸入端的交流電產生的旋轉磁場的速度,這個速度就叫同步速度,計算公式是n=60f/P,f:交流電的頻率,P:電機極對數,以國內電網50Hz為例,對于4極電機(2對極)的同步速度=60×50/
2=1500RPM。
2、異步電動機的轉子速度在理論空載下等于同步速度,但實際上不可能做到。兩者之差為轉差速度,這個值除以同步速度則得到轉差率。負載越大,轉子速度越小,轉差率越大。
實際應用中:電機銘牌上的速度為轉子速度。三相異步電動機同步轉速與電機極數有關:2電機同步轉速為3000轉/分。4電機同步轉速為1500轉/分。6電機同步轉速為1000轉/分。8電機同步轉速為750轉/分。
額定轉速與電機轉差率有關,轉差率各個廠家的產品有差異,一般在4%左右。比如4極電機的額定轉速一般在1440轉/分左右。擴展資料當電磁力矩與阻力力矩(摩擦力矩與負載力矩之和)平衡時,轉子以勻速旋轉。因此,異步電機運行正常。
這就是為什么這類電機被稱為“異步”電機的原因。由于轉子內的電流不是由電源供電,而是由電磁感應產生的,所以這種電動機又稱感應電動機。
好了,關于異步電動機同步調速控制和為什么叫異步電動機的問題到這里結束啦,希望可以解決您的問題哈!