三相异步电动机的调速控制原理图解

有关三相异步电动机的调整控制，异步电动机的转差率，三相异步电动机的变极调速，三相异步电动机的变转差率调速，以及三相异步电动机的变频调速等。

根据异步电动机的转差率S表达式：

交流电动机转速公式:

式中n---电动机的转速，r/min；

p---电动机极对数；

f1---供电电源频率，Hz；

s---异步电动机的转差率。

由上式分析，通过改变定子电压频率f1、极对数p以及转差率s都可以实现交流异步电动机的速度调节，具体可以归纳为变极调速、变转差率调速和变频调速三大类，而变转差率调速又包括调压调速、转子串电阻调速、串级调速等，它们都属于转差功率消耗型的调速方法。

一、三相异步电动机的变极调速

1、变极调速的方法

变换异步电动机绕组极数从而改变同步转速进行调速的方式称为变极调速。其转速只能按阶跃方式变化，不能连续变化。变极调速的基本原理是:如果电网频率不变，电动机的同步转速与它的极对数成反比。因此，变更电动机绕组的结线方式，使其在不同的极对数下运行，其同步转速便会随之改变。异步电动机的极对数是由定子绕组的联接方式来决定，这样就可以通过改换定子绕组的联接来改变异步电动机的极对数。变更极对数的调速方法一般仅适用于笼型异步电动机。双速电动机、三速电动机是变极调速中最常用的两种形式。

2、双速电动机的控制线路

双速电动机的定子绕组的联接方式常有两种：一种是绕组从三角形改成双星形，如下图(a)所示的连接方式转换成如图(c)所示的连接方式。

另一种是绕组从单星形改成双星形，如图(b)所示的连接方式转换成如图(c)所示的连接方式，这两种接法都能使电动机产生的磁极对数减少一半即电动机的转速提高一倍。

双速电动机的定子绕组的接线图

下图是双速电动机三角形变双星形的控制原理图，当按下起动按钮SB2，主电路接触器KMl的主触头闭合，电动机三角形连接，电动机以低速运转；同时KA的常开触头闭合使时间继电器线圈带电，经过一段时间(时间继电器的整定时间)，KMl的主触头断开，KM2、KM3的主触头闭合，电动机的定子绕组由三角形变双星形，电动机以高速运转。

双速电动机的控制原理图

线路工作原理分析：

变极调速的优点是设备简单，运行可靠，既可适用于恒转矩调速（Y/YY），也可适用于近似恒功率调速（△/YY）。其缺点是转速只能成倍变化，为有极调速。Y/YY变极调速应用于起重电葫芦、运输传送带等；△/YY变极调速应用于各种机床的粗加工和精加工。

二、三相异步电动机的变转差率调速

1、变压调速

变压调速是异步电机调速系统中比较简便的一种。由电气传动原理可知，当异步电机的等效电路参数不变时，在相同的转速下，电磁转矩与定子电压的二次方成正比。

因此，改变定子外加电压就可以改变机械特性的函数关系，从而改变电机在一定输出转矩下的转速。调压调速目前主要采用晶闸管交流调压器变压调速，是通过调整晶闸管的触发角来改变异步电动机端电压进行调速的一种方式。这种调速方式调速过程中的转差功率损耗在转子里或其外接电阻上效率较低，仅用于小容量电动机。

2、转子串电阻调速