交流電動機調速方法與直流電動機調速方法剛好相反。電動機結構簡單、慣量小、維護方便,可在惡劣環境中執行,容易實現大容量化,高壓化、高速化,而且價格低廉。
從節能的角度看,交流電動機的調速裝置可以分為高效調速裝置和低效調速裝置兩大類。高效調速裝置的特點是:調速時基本保持額定轉差,不增加轉差損耗,或可以將轉差動率回饋至電網。低效調速裝置的特點是:調速時改變轉差,增加轉差損耗。
(一)具體的交流調速裝置有:
高效調速方法包括:
改變極對數調速——鼠籠式電機
變頻調速——鼠籠式電機
串級調速——繞線式電機
換向器電機調速——同步電機
低效調速方法包括:
定子調壓調速——鼠籠式電機
電磁滑差離合器調速——鼠籠式電機
轉子串電阻調速——繞線式電機
(二)各種調速裝置的特點:
(1)改變極對數調速
優點:
①無附加轉差損耗,效率高;
②控制電路簡單,易維修,價格低;
缺點:
有級調速,不能實現無級平滑的調速。且由於受到電機結構和製造工藝的限制,通常只能實現2~3種極對數的有級調速,調速範圍相當有限。
(2)變頻調速
①無附加轉差損耗,效率高,調速範圍寬;
②對於低負載執行時間較長,或起、停較頻繁的場合,可以達到節電和保護電機的目的。
缺點:技術較複雜,價格較高。
(3)換向器電機調速
①具有交流同步電動機結構簡單和直流電動機良好的調速效能;
②低速時用電源電壓、高速時用電機反電勢自然換流,執行可靠;
缺點:過載能力較低,原有電機的容量不能充分發揮。
(4)串級調速
①可以將調速過程中產生的轉差能量加以回饋利用。效率高;
②裝置容量與調速範圍成正比,適用於70%~95%的調速。
缺點:功率因素較低,有諧波干擾,正常執行時無制動轉矩,適用於單象限執行的負載。
(5)定子調壓調速
①線路簡單,裝置體積小,價格便宜;
②使用、維修方便。
①調速過程中增加轉差損耗,此損耗使轉子發熱,效率較低;
②調速範圍比較小;
(6)電磁轉差離合器調速
①結構簡單,控制裝置容量小,價值便宜。
②執行可靠,維修容易。
①速度損失大,因為電磁轉差離合器本身轉差較大,所以輸出軸的最高轉速僅為電機同步轉速的80%~90%;
②調速過程中轉差功率全部轉化成熱能形式的損耗,效率低。
(7)轉子串電阻調速
①技術要求較低,易於掌握;
②裝置費用低;
①串鑄鐵電阻只能進行有級調速。若用液體電阻進行無級調速,則維護、保養要求較高;
②調速過程中附加的轉差功率全部轉化為所串電阻發熱形式的損耗,效率低。
綜上所述,交流最理想的調速方法應該是改變電動機供電電源的頻率,這就是變頻調速。隨著電力電子技術的飛速發展,變頻調速的效能指標完全可以達到甚至超過直流電動機調速系統。
交流電動機調速方法與直流電動機調速方法剛好相反。電動機結構簡單、慣量小、維護方便,可在惡劣環境中執行,容易實現大容量化,高壓化、高速化,而且價格低廉。
從節能的角度看,交流電動機的調速裝置可以分為高效調速裝置和低效調速裝置兩大類。高效調速裝置的特點是:調速時基本保持額定轉差,不增加轉差損耗,或可以將轉差動率回饋至電網。低效調速裝置的特點是:調速時改變轉差,增加轉差損耗。
(一)具體的交流調速裝置有:
高效調速方法包括:
改變極對數調速——鼠籠式電機
變頻調速——鼠籠式電機
串級調速——繞線式電機
換向器電機調速——同步電機
低效調速方法包括:
定子調壓調速——鼠籠式電機
電磁滑差離合器調速——鼠籠式電機
轉子串電阻調速——繞線式電機
(二)各種調速裝置的特點:
(1)改變極對數調速
優點:
①無附加轉差損耗,效率高;
②控制電路簡單,易維修,價格低;
缺點:
有級調速,不能實現無級平滑的調速。且由於受到電機結構和製造工藝的限制,通常只能實現2~3種極對數的有級調速,調速範圍相當有限。
(2)變頻調速
優點:
①無附加轉差損耗,效率高,調速範圍寬;
②對於低負載執行時間較長,或起、停較頻繁的場合,可以達到節電和保護電機的目的。
缺點:技術較複雜,價格較高。
(3)換向器電機調速
優點:
①具有交流同步電動機結構簡單和直流電動機良好的調速效能;
②低速時用電源電壓、高速時用電機反電勢自然換流,執行可靠;
缺點:過載能力較低,原有電機的容量不能充分發揮。
(4)串級調速
優點:
①可以將調速過程中產生的轉差能量加以回饋利用。效率高;
②裝置容量與調速範圍成正比,適用於70%~95%的調速。
缺點:功率因素較低,有諧波干擾,正常執行時無制動轉矩,適用於單象限執行的負載。
(5)定子調壓調速
優點:
①線路簡單,裝置體積小,價格便宜;
②使用、維修方便。
缺點:
①調速過程中增加轉差損耗,此損耗使轉子發熱,效率較低;
②調速範圍比較小;
(6)電磁轉差離合器調速
優點:
①結構簡單,控制裝置容量小,價值便宜。
②執行可靠,維修容易。
缺點:
①速度損失大,因為電磁轉差離合器本身轉差較大,所以輸出軸的最高轉速僅為電機同步轉速的80%~90%;
②調速過程中轉差功率全部轉化成熱能形式的損耗,效率低。
(7)轉子串電阻調速
優點:
①技術要求較低,易於掌握;
②裝置費用低;
缺點:
①串鑄鐵電阻只能進行有級調速。若用液體電阻進行無級調速,則維護、保養要求較高;
②調速過程中附加的轉差功率全部轉化為所串電阻發熱形式的損耗,效率低。
綜上所述,交流最理想的調速方法應該是改變電動機供電電源的頻率,這就是變頻調速。隨著電力電子技術的飛速發展,變頻調速的效能指標完全可以達到甚至超過直流電動機調速系統。