一文讲明白三相异步电动机的调速原理
回复:电工仿真,领10款常用电工电气仿真软件!
变频调速不管是在工业企业还是日常生活中使用得十分广泛,比如生活中的变频空调、电梯等等,工业上流水产线、恒压供水等等都使用变频器来进行控制!那么你了解变频器的工作原理吗?
在了解变频器前先了解一下电机的工作原理。电机学中,三相异步电动机并不起眼,比直流电的发明晚了十几年,但在电力领域应用很广,属于后来者居上。因转子产生感应电动势和感应电流的条件是转子绕组必须切割磁力线。所以,转子的转速总要低于旋转磁场的转速,故称为异步电动机。根据电工学原理可知电机的旋转磁场的转速可推导公式为
,式子中n0为同步转速,f为电源的频率、P为磁极对数。当电机的磁极对数一定时,同步转速的频率与转速成正比,而在额定频率下,同步转速与磁极对数的关系如下表所示:
磁极对数 |
2 |
4 |
6 |
8 |
12 |
同步转速 |
3000 |
1500 |
1000 |
750 |
500 |
又因为电机的实际转速与旋转磁场的转速有转速差,可推出公式为△n=n0-nm,基于这个公式又可以推导出转差率与转速差、同步转速之间的比值。
所以从上述推导出来的公式可知,能够改变三相异步电动机速度的包含:P磁极对数、S转差率、f频率。
第一种磁极对数P:常用的双速电机、三速电机,就是利用改变磁极对数来实现改变三相异步电动机的原理。但是改变磁极对数有一个弊端,比如从二级改为四级,其速度直接从3000转下降至1500转,速度落差太大,一般设备的机械结构不能给满足!
第二种转差率S:一般二级电机旋转磁场的转速为3000转,但是细心的朋友会发现铭牌上实际转速标注可能为2880r/min,那么,在实际转速与旋转磁场的转速之间有一个差值即可利用来进行调速,但是由于调速范围比较小、应用比较少,常用比如滑差电机。
第三种变频器你调速ƒ:变频调速只需要改变输入电机的频率,即可实现对电机进行无极调速,且调速范围较广,最大可以达到400Hz。随着半导体器件的发展,变频器在各行各业的使用越来越广泛,其具有控制简单、功能使用、接线方便、保护齐全,因此大量的应用在工业设备上!