对于笼型异步电动机来说,要调节转速,只有通过改变同步转速来实现。由式(1-21)可知,调节同步转速的方法只有两种。
1.改变磁极对数p定子磁场的磁极对数取决于定子绕组的结构。所以,要改变p,必须将定子绕组绕制为可以换接成两种磁极对数的特殊形式。通常,一套绕组只能换接成两种磁极对数。如在定子上安置两套可变磁极对数的绕组,则可得到四种转速。
这种方法的缺点是显而易见的,主要有:
(1)是有级的,且级数很少。如电流频率f=50Hz,则
p=1,n0=3000r/min;
p=2,n0=1500r/min;
p=3,n0=1000r/min;
p=4,n0=750r/min。
(2)由于定子绕组的设计须照顾到两种磁极对数的情形,所以不管工作在哪种情况下,都不可能得到最佳设计,故而电动机的效率将降低。
2.调节电流频率f这就是本书介绍的变频调速所要完成的任务。迄今为止,变频调速所达到的指标,已能和直流电动机的调速性能相媲美。其主要优点有:(www.daowen.com)
(1)调速范围广。通用变频器的最低工作频率为0.5Hz,如额定频率fN=50Hz,则在额定转速以下,调速范围可达到αn≈50/0.5=100。αn实际是同步转速的调节范围,与实际转速的调节范围略有出入。
档次较高的变频器的最低工作频率可达0.1Hz,则额定转速以下的调速范围可达到αn≈50/0.1=500。
(2)调速平滑性好。在频率给定信号为模拟量时,其输出频率的分辨力大多为0.05Hz,以4极电动机(p=2)为例,则每两挡的转速差为
如频率给定信号为数字量时,输出频率的分辨力可达0.002Hz,则每两挡间的转速差为
(3)在工作特性方面,不管是静态特性,还是动态特性,都能做到和直流调速系统不相上下的程度。
(4)经济性方面,变频调速装置的价格明显地高于直流调速装置。但在故障率方面,由于直流电动机本身的弱点,变频调速系统具有较大优势。这也是为什么变频调速技术发展得十分迅速的根本原因。
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