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1、三相三相(sn xin)异步电动异步电动机机调速控制电路调速控制电路第一页，共30页。三相(sn xin)异步电动机的调速机械(jxi)调速 齿轮箱第二页，共30页。三相(sn xin)异步电动机的调速电气调速 要求对双速电动机可以高速运转(ynzhun)，也可以低速运转(ynzhun)，高低速之间可以直接相互转换。第三页，共30页。三相异步电动机的基本三相异步电动机的基本(jbn)(jbn)工作工作原理原理1.1.旋转磁场旋转磁场(xun(xun zhun c chn)zhun c chn)旋转磁场由三相电流通过旋转磁场由三相电流通过(tnggu)三相对称绕三相对称绕组产生。组产生。对称：对
2、称：三相对称负载三相对称负载空间对称分布空间对称分布（1 1）旋转磁场的产生）旋转磁场的产生第四页，共30页。三相三相(sn xin)(sn xin)异步电动机的异步电动机的基本工作原理基本工作原理V2V1W2U2U1W1转子转子定子定子定子绕组定子绕组（三相）（三相）机座机座转子：在旋转磁场转子：在旋转磁场(xun(xun zhun c chn)zhun c chn)作用作用 下，产生感应电下，产生感应电 动势或电流。动势或电流。三相定子绕组三相定子绕组(roz)：产生旋转磁场产生旋转磁场第五页，共30页。电动机的转动电动机的转动(zhun(zhun dng)dng)原理原理AXYCBZ定子
3、定子(dngz)三相绕组通入三相交流电三相绕组通入三相交流电方向方向:顺时针顺时针 切割转子导体切割转子导体右手定则右手定则感应感应(gnyng)电动势电动势 E20旋转磁场旋转磁场感应电流感应电流 I2旋转磁场旋转磁场左手定则左手定则电磁力电磁力FF电磁转矩电磁转矩TnF第六页，共30页。异步电动机中，旋转磁场代替异步电动机中，旋转磁场代替(dit)(dit)了旋转磁极了旋转磁极U1V2W1V1W2()电流电流(dinli)出出()电流电流(dinli)入入U2第七页，共30页。三相对三相对(xingdu)(xingdu)称绕组通入三相对称绕组通入三相对(xingdu)(xingdu)称电流
4、就形成称电流就形成-旋转磁场旋转磁场U2V1W2U1V2W1U1U2V2W1V1W2AU2V2W1V1W2第八页，共30页。第九页，共30页。极对数极对数(du sh)（p）的概念：）的概念：旋转磁场转速旋转磁场转速 n0 同步同步(tngb)转速转速如何改变旋转磁场的转速？如何改变旋转磁场的转速？以以 Y 型接法为例，当每相型接法为例，当每相绕绕组组只只有有一一个个线线圈圈时时，按按右右图图放放 入入 定定 子子 槽槽 内内，合合 成成(hchng)的的旋旋转转磁磁场场只只有有一一对磁极，则极对数为对磁极，则极对数为 1。即即 p=1U1U2V1V2W2W1U1U2V1V2W1W2i3i1i
5、2第十页，共30页。以以 Y 型接法为例，将每型接法为例，将每相绕组都改用两个线圈相绕组都改用两个线圈(xinqun)串联组成。串联组成。按下图放入定子按下图放入定子(dngz)槽内。槽内。形成的磁场则是形成的磁场则是两对磁极。两对磁极。即即 p=2 U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3i2W2V4U1V1W1U2V2W3U3U4V3W4i1i3 三相三相(sn xin)(sn xin)绕组绕组 四极旋转磁场四极旋转磁场第十一页，共30页。第十二页，共30页。电流变化一周电流变化一周 旋转磁场转一圈旋转磁场转一圈电流每秒钟变化电流每秒钟变化 50 周周 旋转磁场转旋转磁场转 50
6、圈圈 旋转磁场转旋转磁场转 3000 圈圈电流每分钟变化电流每分钟变化(5060)周周p=1 时：时：电流变化一周电流变化一周 旋转磁场转半圈旋转磁场转半圈电流每秒钟变化电流每秒钟变化 50 周周 旋转磁场转旋转磁场转 25 圈圈 旋转磁场转旋转磁场转 1500 圈圈电流每分钟变化电流每分钟变化(2560)周周p=2 时：时：第十三页，共30页。三相三相(sn xin)异步电动机的同异步电动机的同步转速步转速600pfn=min）r/(p12 3456n0/(r/min)300015001000750600500 f=50 Hz 时，不同时，不同(b tn)极对数时的同步转速极对数时的同步转速
7、如下如下:同步同步(tngb)转转速速p 为任意值时：为任意值时：第十四页，共30页。转差率转差率 旋转磁场旋转磁场(xun zhun c chn)的同步转速和电的同步转速和电动机转子转速之差与动机转子转速之差与旋转磁场旋转磁场(xun zhun c chn)的同步转速之比称为的同步转速之比称为转差率。转差率。由前面由前面(qin mian)分析可知，电动机转子转动方分析可知，电动机转子转动方向与磁场向与磁场旋转的方向一致，但转子转速旋转的方向一致，但转子转速 n 不可能达到与旋转磁场不可能达到与旋转磁场的转速相等，即的转速相等，即异步电动机异步电动机如果如果:无转子电动势和转子电流无转子电动
8、势和转子电流 转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切 割转子导条割转子导条无转矩无转矩因此，转子转速因此，转子转速(zhun s)与旋转磁场转速与旋转磁场转速(zhun s)间必须要有差别。间必须要有差别。第十五页，共30页。异步电动机运行中异步电动机运行中:转子转子(zhun z)转速亦可由转差率求得转速亦可由转差率求得转差率转差率s 例例1：一台三相：一台三相(sn xin)异步电动机，其额定转异步电动机，其额定转速速 n=975 r/min，电源频率，电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的极。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。对数和额定负载下
9、的转差率。解：解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系速的关系(gun x)可知：可知：n0=1000 r/min,即即p=3额定转差率为额定转差率为额定转差率为额定转差率为第十六页，共30页。三相(sn xin)异步电动机的调速调速的方法(fngf)：由此可见要改变由此可见要改变(gibin)电动机的转速，有三种方电动机的转速，有三种方法：法：(1)变频调速变频调速(2)变转差率调速变转差率调速(3)变极调速变极调速第十七页，共30页。1.变频(bin pn)调速 近年来，交流变频调速在国内外发展非常迅速。由于晶闸管变流技术的日趋成熟(chng
10、sh)和可靠，变频调速在生产实际中应用非常普遍，它打破了直流拖动在调速领域中的统治地位。交流变频调速需要有一套专门的变频设备，所以价格较高。但由于其调速范围大，平滑性好，适应面广，能做到无级调速，因此它的应用将日益广泛。第十八页，共30页。2.2.变转差率调速变转差率调速 调速过程中保持电动机同步转速(zhun s)不变，改变转差率s来进行调速。其中有降低定子电压、在绕线型异步电动机转子回路中串入电阻或串附加电动势等方法调速。这种调速方法也能平滑地调节电动机的转速(zhun s)，但能耗较大，效率低，目前，主要应用在起重设备中。第十九页，共30页。3.3.变极调速变极调速 变极调速只适用于鼠笼
11、式异步电动机，它通过(tnggu)改变定子绕组的接线以改变磁极对数，从而实现调速。由于磁极对数只能成倍变化，所以该方法不能实现无极调速。目前已生产的变极调速电动机有双速、三速等多速电动机。变极调速方式虽然转速的平滑性差，但它经济、简单，且机械特性硬，稳定性好，因而在金属切削机床中经常应用。为了扩大调速范围，常与减速齿轮箱配合调速。第二十页，共30页。1）变极调速原理）变极调速原理(yunl)利用这种方法调速时，定子绕组要特殊设计，与普通电动机的绕组不同，要求绕组可用改变外部(wib)接线的办法来改变极对数。改变定子绕组极对数的方法是将一相绕组中一半线圈的电流方向反过来。图图.1变极调速原理变极
12、调速原理(yunl)第二十一页，共30页。A1X1A2X2iiP=2A1A2X1X2NNSS 串联串联(chunlin)第二十二页，共30页。A1X1A2X2iiP=1 采用采用(ciyng)变极调速方法的电动机称作多速电机，变极调速方法的电动机称作多速电机，由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床等机床上。等机床上。A1A2X1X2SN并联并联(bnglin)第二十三页，共30页。2 2）双速电动机的接线）双速电动机的接线(ji xin)(ji xin)将将1、2、
13、3端端接接三三相相电电源源，而而4、5、6端端悬悬空空时时，双双速速电电动动机机的的定定子子绕绕组组接接成成三三角角形形（形形），每每相相绕绕组组的的两两个个(lin)线线圈圈串串联联连连接接，电电流流方方向向相相同同，形形成成四四极极旋旋转转磁磁场场，双双速速电电动动机机低低速速运运行。行。第二十四页，共30页。2 2）双速电动机的接线）双速电动机的接线(ji xin)(ji xin)当当4 4、5 5、6 6端端接接三三相相电电源源，而而1 1、2 2、3 3端端短短接接时时，双双速速电电动动机机的的定定子子绕绕组组(roz)(roz)接接成成双双星星形形（YYYY形形），每每相相绕绕组组
14、(roz)(roz)的的两两个个线线圈圈并并联联连连接，电流方向相反，形成两极旋转磁场，双速电动机高速运行。接，电流方向相反，形成两极旋转磁场，双速电动机高速运行。第二十五页，共30页。三相(sn xin)异步电动机的调速低速低速高速高速第二十六页，共30页。图图2.双速电动机高低速双速电动机高低速(d s)控制线路控制线路 第二十七页，共30页。图为双速电动机高低速控制线路。若KM1接触器通电，则双速电动机接成三角形，低速运转。若KM1断电，KM2、KM3接通，则双速电动机接成双星(shungxng)形，高速运转。需要低速运行时，按下低速起动按钮SB2，KM1通电并自锁，则双速电动机接成三角形低速运转。若需换为高速运转时，可直接按下高速起动按钮SB3使KM1断电，同时KM2、KM3线圈通电自锁，双速电动机接成双星(shungxng)形高速运转。按下SB1，双速电动机停止。注意：变极时，电机旋转磁场的旋转方向会改变，要使电动机仍保持变极前的转向，在变极的同时就要改变电源的相序。第二十八页，共30页。接触器控制接触器控制(kngzh)双速电动机的电路图双速电动机的电路图第二十九页，共30页。按钮和时间按钮和时间(shjin)继电器控制双速电动机电路图继电器控制双速电动机电路图第三十页，共30页。