当对称的三相电源送电时,接上对称的三相绕组,这时绕组内就会出现对称的三相电流,若这时电流的表达式为:
图2-2 两极旋转时磁场的变换情况
图2-3 三相电流的变化曲线
因为三相电流不是一成不变的,它会随着时间的变化而变化,而且变化速度很快。所以选取几个特定的瞬间,当分别为0,120°240°,360°时,各相的电流为:
a)当=0时,
b)当=120°时,
c)当=240°时,
d)当=360°时,
图4-1中的b,c,d即为的值为120°,240°,360°时,转动的方向是从A相开始,然后转到B相,最后到C相。所以这里可以看出,当对称的三相电流通入对称的三相绕组时,必然会产生一个大小不变、转速一定的旋转磁场。
三相异步电动机工作时转速的表达式为:(2-4)
由上述的公式可以看出,如果想要改变电机的转速,可以改变其中的三个参数:
a。从定子绕组上入手,改变极对数;
b。改变转差率;
c。从电源入手,改变它的频率。
(1)变极调速
变极调速跟它的字面意思一样,是改变极对数,从而使同步转速发生改变。那么怎样才能改变定子的极对数,通常都是采用改变绕组的联结方式。当定子的联结方法发生改变时,得到的极对数也会发生改变,而且是成倍的变化,那么同步转速,也会相应的进行成倍的变化。变极调速稳定性良好; 无转差损耗,效率高,但是整个电气控制装置较复杂,运行故障率高,可靠性差,机械损耗大。
(2)变频调速
这种方法是改变电源的频率,这种调速的范围比较广。由可知,当变化不大的时候,转速正比于频率,所以可以平滑的进行调速。变频调速中,因为主要是对频率进行调节,所以说,是不希望励磁电流和功率因数发生改变的,同样的也不希望磁通发生变化。跟额定磁通相比较来说,当磁通小于额定磁通时,转矩不够,就会使功率得不到充分的利用,导致浪费。当磁通大于额定的磁通,会使励磁电流增加,于是功率因数就会降低。所以说,想要要求磁通保持不变,定子电路电动势方程可以看出:(2-5)
当需要使磁通不发生变化时,就需要保证不会发生变化,这样才能保证/为定值。文献综述
变频调速有着调速范围广,在电气控制上简单,运行故障率低,可靠性高,机械损耗小,节电的特点。当进行变频时可以通过使用不同的得到不同的调速方式,实现恒转矩或者恒功率调速,可适性范围非常大。缺点是必须要有与之匹配的变频电源。
(3)转子电路串联电阻调速
当转子电路串联新的电阻后,电流减小,所以转矩也变小了,那么电动机就会减速随之的转差率就会下降。不过这种方法的调速上限就是额定转速,下限还转差率的限制,而且因为串的电阻比较多,所以其电流很大,调速的性能差,平滑性也比较低。优点虽然也有,转子串联电阻调速适合恒转矩负载,在初期使用时,需要的成本不高,用起来也比较便捷。但缺点也十分的明显。
(4)改变定子电压调速
当转矩与额定转矩相等时,如果电压下降那么转速也会下降。因为转速下降到电机的机械特性一下所以负载无法稳定地运转,所以调速的范围相当的小。在恒转矩调速中,如果可以增加转子电阻,那么定子电压的调节就会有一个很高的调节范围。在闭环系统中,如果可以实现很平滑的改变定子电压,那么异步电动机的转速就可以得到很平滑的调节。这种调速方法的缺点是在调速的时候效率很低下,调速时的功率因数比转子电路串电阻调速还要低。所以当电动机运转调速的时候,电动机就有可能出现过热的现象。所以这种调速方法一般适用于力矩电动机,或者绕线式异步电机,因为它的转子上可以串联电阻。对于普通的异步电动机来说,如果要是用这种方法,就需要考虑加上一些排热方式,来降低电动机的温度。来~自,优^尔-论;文*网www.youerw.com +QQ752018766- PLC三相异步电机闭环调速及远程监控系统设计+梯形图(5):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_88735.html