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变频调速三相异步电动机

来源:www.xrdq.net   时间:2023-07-18 23:07   点击:119  编辑:admin   手机版

一、变频调速三相异步电动机

根据交流异步电动机转速公式:n=(1-s)60f/P式中,n是转速,s是转差率,P是电机定子磁极对数,f是电源频率。而三相异步电动机的S和P是一定的,但频率可以改变,于是变频器应运而生,达到了为三相异步电动机调速的要求。

二、直流电动机调速原理及特性

永磁无刷直流电动机是由一块或多块永磁体建立磁场的直流电动机,其性能与恒定励磁电流的他励直流电动机相似,可以由改变电枢电压来方便地调速。

与他励式直流电动机相比,具有体积小、效率高、结构简单、用铜量少等优点,是小功率直流电动机的主要类型。

三、直流电动机调速原理是什么?有哪几种调速方法?

直流电动机调速有三种方法。

一、调压调速:就是改变电机电源电压的大小进行调速,只能从额定电压往下调,这种方法的特点就是调速过程中的特性不变;

二、调磁调速:这是改变直流电机励磁电压值的方法达到调速的目的,只能从额定转速往上调;

三、在电枢两端串联电阻进行调速,这种方法也是只能从额定转速往下调,而且这种方法的特性比较软,随着负荷增加转速将会下降。

四、交流调速电机

1、电子调速器:自动调节装置,它根据柴油机负荷的变化,自动增减喷油泵的供油量,使柴油机能够以稳定的转速运行。

2、变频器:是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

二、原理不同

1、电子调速器:液压调速器在感应元件和油量调节机构之间加入一个液压放大元件(液压伺服器),使感应元件的输出信号通过放大元件再传到油量调节机构上去。

2、变频器:要的平均流量较小时,风机、泵类采用变频调速使其转速降低,节能效果非常明显。而传统的风机、泵类采用挡板和阀门进行流量调节,电动机转速基本不变,耗电功率变化不大。

三、特性不同

1、电子调速器:调速器飞球所产生的离心力仅用来推动滑阀,因而飞球的重量尺寸就可以做得较小。而作为放大器的液压伺服器的作用力,则可根据需要,选择不同尺寸的伺服活塞和不同滑油压力予以放大。

2、变频器:在变频器的功率分级与电动机功率分级不相同时,则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率,但应略大于电动机的功率。当电动机属频繁起动、制动工作或处于重载起动且较频繁工作时,可选取大一级的变频器,以利用变频器长期、安全地运行。

五、电磁调速电动机工作原理

电机原理

用单相电容式电机说明:单相电机有两个绕组,即起动绕组和运行绕组。两个绕组在空间上相差90度。在起动绕组上串联了一个容量较大的电容器,当运行绕组和起动绕组通过单相交流电时,由于电容器作用使起动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角,先到达最大值。在时间和空间上形成两个相同的脉冲磁场,使定子与转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场,在旋转磁场的作用下,电机转子中产生感应电流,电流与旋转磁场互相作用产生电磁场转矩,使电机旋转起来。

调速原理

额定转速n=60f/p(1-s)=同步转速N1(1-S) f电源频率 p电机极对数 s转差率

1.利用变频器改变电源频率调速,调速范围大,稳定性平滑性较好,机械特性较硬。就是加上额定负载转速下降得少。属于无级调速。适用于大部分三相鼠笼异步电动机。

2.改变磁极对数调速,属于有级调速,调速平滑度差,一般用于金属切削机床。3.改变转差率调速。

(1)转子回路串电阻:用于交流绕线式异步电动机。调速范围小,电阻要消耗功率,电机效率低。一般用于起重机。

(2)改变电源电压调速,调速范围小,转矩随电压降大幅度下降,三相电机一般不用。用于单相电机调速,如风扇。

(3)串级调速,实质就是就是转子引入附加电动势,改变它大小来调速。也只用于绕线电动机,但效率得到提高。

交流电机调速方法

一、变极对数调速方法 :改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速。

二、变频调速方法 :使用变频器改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。

三、串级调速方法 :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。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收,再利用产生附加的装置,把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式,多采用晶闸管串级调速。

四、绕线式电动机转子串电阻调速方法: 线式异步电动机转子串入附加电阻,使电动机的转差率加大,电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大,电动机的转速越低。此方法设备简单,控制方便,但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速,机械特性较软。

五、定子调压调速方法 :改变电动机的定子电压时,从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比,因此最大转矩下降很多,其调速范围较小,使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围,调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机,如专供调压调速用的力矩电动机,或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。

六、电磁调速电动机调速方法 :电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源。直流励磁电源功率较小,通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成,改变晶闸管的导通角,可以改变励磁电流的大小。

七、液力耦合器调速方法 :液力耦合器是一种液力传动装置,一般由泵轮和涡轮组成,当泵轮在原动机带动下旋转时,处于其中的液体受叶片推动而旋转,在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时,就在同一转向上给涡轮叶片以推力,使其带动生产机械运转。通过不同的液力(润滑油和涡轮)达到调速。

(4)电磁调速。只用于滑差电机。通过改变励磁线圈的电流无极平滑调速,机构简单,但控制功率较小。不宜长期低速运行。

六、交流电机调速

根据交流电机的转速公式,实现交流电机的调速有三种方式:改变极对数(p),只能实现有级变速;控制滑差率(s),交流异步电机才能实现,且调速范围窄,不易控制;改变交流频率(f),可实现宽范围的无级调速,且转速与频率成正比。

放大电机常称为扩大机,一般是用交流异步感应电动机拖动串联的两级直流发电机组,以此来实现直流控制。两组控制绕组,每组的输入阻抗为几千欧,若串接使用输入阻抗约10千欧,一般为互补平衡对称输入,当系统输入不为零时打破其平衡,使放大电机有输出信号。

当输入电流为十几到几十毫安时其输出可达100v以上的直流电压和几安到几十安的电流,直接接到直流伺服电机的电枢绕组上。其主要缺点是体积重量大,非线性度,尤其在零点附近不是很好,这对于要求高的系统需要仔细处理。

七、三相异步电动机变频调速

可以。变频调速是改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类,目前国内大都使用交-直-交变频器。该方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。

八、直流电机驱动

直流电机是使用直流电源驱动,如果想要使用市电的话,需要整流之后使用。直流电机一般有这几种:

1、直流碳刷电机使用碳刷换向,一般内部有永磁体作为定子,线圈作为转子;

2、直流无刷电机永磁体作为定子,内部有特殊的换向电路,一般使用霍尔元件判断电机当前的状态,原理上类似于交流电机。

九、直流电机调速器

直流调速器就是调节直流电动机速度的设备,上端和交流电源连接,下端和直流电动机连接,直流调速器将交流电转化成两路输出直流电源,一路输入给直流电机砺磁(定子),一路输入给直流电机电枢(转子),直流调速器通过控制电枢直流电压来调节直流电动机转速。同时直流电动机给调速器一个反馈电流,调速器根据反馈电流来判断直流电机的转速情况,必要时修正电枢电压输出,以此来再次调节电机的转速。 直流电机的调速方案一般有下列3种方式:

1、改变电枢电压;

2、改变激磁绕组电压;

3、改变电枢回路电阻。 最常用的是调压调速系统,即1(改变电枢电压). 一种模块式直流电机调速器,集电源、控制、驱动电路于一体,采用立体结构布局,控制电路采用微功耗元件,用光电耦合器实现电流、电压的隔离变换,电路的比例常数、积分常数和微分常数用PID适配器调整。该调速器体积小、重量轻,可单独使用也可直接安装在直流电机上构成一体化直流调速电机,可具有调速器所应有的一切功能。 现代工业自动化的高速发展也给直流电机的控制与调速提供了大范围的应用与更新:如远程信号传输,远距离调速,高温环境的遥控调速与控制,手动自动集成等。

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