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文件名称:电工学(第二版)课件:三相异步电动机的调速控制.pptx
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更新时间:2025-06-17
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文档摘要

三相异步电动机的调速控制

调速的方法主要有两种。一种是机械调速,即人为地改变机械装置的传动比以达到调速的目的。另一种是电气调速,即通过改变电动机的机械特性来达到调速的目的。

由三相异步电动机的转速公式可知,改变异步电动机转速可通过三种方法来实现:一是改变电源频率f1;二是改变转差率s;三是改变磁极对数p。

一、调速基础知识

二、双速电动机控制电路

改变异步电动机的磁极对数调速的方法称为变极调速。

变极调速是通过改变定子绕组的连接方式来实现的,它是有级调速,且只适用于笼型异步电动机。

改变磁极对数可改变的电动机称为多速电动机。

常见的多速电动机有双速、三速、四速等几种类型。

1.双速异步电动机定子绕组的连接

低速-Δ接法(4极)

电动机低速工作时,就把三相电源分别接在出线端U1、V1、W1上,另外三个出线端U2、V2、W2空着不接,此时电动机定子绕组接成Δ形,磁极为4极,同步转速为1500r/min。

高速-YY接法(2极)

电动机高速工作时,要把三个出线端U1、V1、W1并接在一起,三相电源分别接到另外三个出线端U2、V2、W2上,这时电动机定子绕组接成YY形,磁极为2极,同步转速为3000r/min。可见,双速电动机高速运转时的转速是低速运转转速的两倍。

双速电动机定子绕组从一种接法改变为另一种接法时,必须把电源相序反接,以保证电动机的旋转方向不变。

2.时间继电器控制双速电动机的控制电路

三、变频器

通过改变定子供电电压频率而使转速平滑变化的方法称为变频调速。

对交流电动机实现变频调速的装置称为变频器。

1.变频器类型和基本原理

交一直一交型变频器结构框图

变频器有交—交变频器和交—直—交变频器两大类,目前几乎都是采用交一直一交型变频器。

正弦脉宽调制SPWM原理

在改变电压频率的同时,通过改变输出脉冲的宽度即可改变输出电压的大小,从而满足变频调速对U/f协调控制的要求。这一调制方式称为正弦脉宽调制(SPWM)。

由图可见,在整个半周内,脉冲宽度是按正弦规律变化的,见脉冲宽度先逐渐增大,然后再逐渐减小;与此相应输出电压也按正弦规律变化。

2.变频器在数控机床中的应用

数控机床主轴电动机多采用交流异步电动机,通过U/f型变频调速,能满足铣床、钻床、磨床等对于主轴驱动的要求。

变频器主电路端子连接图

主电路端子说明

标志

名称

说明

R、S、T

输入电源端

接三相交流电源

U、V、W

输出端

接三相交流电动机

PE

接地

变频器外壳需可靠接地以确保安全

P、PR

制动电阻连接端

外接制动电阻,不接时此两端应开路

FWD

正转命令控制端

S1闭合时,电动机正转

REV

反转命令控制端

S2闭合时,电动机反转

CM

数字信号公共端

VRF

频率设定端

电压信号0~10V

GND

模拟信号公共端

用于频率设定的12V电源的地端

TA、TB、TC

故障报警输出端

TA为正常是开路,保护功能动作时闭合;TB为正常是闭合,保护功能动作时开路;

采用变频器实现主轴电动机的无级调速