電機(jī)傳動(dòng)中的交直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速有哪些?

引言：電機(jī)傳動(dòng)主要是利用電動(dòng)機(jī)將電能變?yōu)闄C(jī)械能，那么大家知道電機(jī)傳動(dòng)的交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速有哪些嗎?起動(dòng)方式有哪些呢?下面就由我們來(lái)給大家介紹一下相關(guān)的內(nèi)容。

　　電機(jī)傳動(dòng)可以分為交流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)和直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)。電機(jī)傳動(dòng)所需的電能易于傳輸和集中生產(chǎn)，它本身又便于遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制。電動(dòng)機(jī)的功率范圍比較寬，從數(shù)瓦到1萬(wàn)千瓦以上，它已成為現(xiàn)代工業(yè)的主要?jiǎng)恿C(jī)。

　　電機(jī)傳動(dòng)

　　利用電動(dòng)機(jī)將電能變?yōu)闄C(jī)械能，以驅(qū)動(dòng)機(jī)器工作的傳動(dòng)。電機(jī)傳動(dòng)由電動(dòng)機(jī)、傳輸機(jī)械能的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的電氣控制裝置組成。

　　電動(dòng)機(jī)的選擇

　　選擇電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力機(jī)時(shí)，主要是確定電動(dòng)機(jī)的類型和規(guī)格。選擇電動(dòng)機(jī)的類型需要考慮工作機(jī)的載荷特性、生產(chǎn)工藝要求、運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境和電網(wǎng)的供電條件。確定電動(dòng)機(jī)規(guī)格的主要原則是根據(jù)生產(chǎn)工藝和載荷條件校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和過(guò)載轉(zhuǎn)矩。如果生產(chǎn)工藝不要求調(diào)節(jié)速度，應(yīng)首先考慮選用交流電動(dòng)機(jī)：若載荷平穩(wěn)，可選用一般鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)；若機(jī)械需要在重載下起動(dòng)，可以選用高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)或繞線型異步電動(dòng)機(jī)。許多工作機(jī)要求調(diào)節(jié)速度，有的只需要電動(dòng)機(jī)作少數(shù)幾級(jí)調(diào)速如機(jī)床等，可采用多速交流異步電動(dòng)機(jī)；如對(duì)調(diào)節(jié)速度有較高的要求，則應(yīng)采用直流他激電動(dòng)機(jī)。

　　起動(dòng)和制動(dòng)

　　評(píng)價(jià)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)或制動(dòng)性能，主要是看起動(dòng)或制動(dòng)轉(zhuǎn)矩和電流的大小、起動(dòng)或制動(dòng)的平滑性、起動(dòng)或制動(dòng)的時(shí)間和能量消耗，以及控制設(shè)備是否簡(jiǎn)單可靠。其中，起動(dòng)或制動(dòng)轉(zhuǎn)矩和電流的大小是基本的要求。通常希望在起動(dòng)或制動(dòng)過(guò)程中得到足夠大的轉(zhuǎn)矩，同時(shí)把起動(dòng)電流限制在允許的范圍以內(nèi)。

　　起動(dòng)方式

　　分為直接起動(dòng)和降壓起動(dòng)兩種。對(duì)于鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，應(yīng)優(yōu)先采用直接起動(dòng)。但直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流通常達(dá)到額定電流的4～7倍，而起動(dòng)轉(zhuǎn)矩卻只為額定轉(zhuǎn)矩的0.8～1.5倍，由于起動(dòng)電流較大，必須考慮電網(wǎng)容量是否允許。降壓起動(dòng)有3種方法。①電阻或電抗器降壓：起動(dòng)時(shí)在定子繞組中串接電阻或電抗器，起動(dòng)后將其短路。使用這種方法將起動(dòng)電流減小到1/K倍時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩卻降低到1/K2倍。②星形-三角形降壓：在起動(dòng)時(shí)暫將定子繞組接成星形，起動(dòng)后再將定子繞組改接為三角形。這種方法只適用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組是三角形接法的電動(dòng)機(jī)，可將電網(wǎng)電流減小為直接起動(dòng)的1/3，同時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)減小為1/3。③自耦變壓器降壓：在起動(dòng)時(shí)，經(jīng)自耦變壓器給電動(dòng)機(jī)供電，使電動(dòng)機(jī)電壓降為額定電壓的1/K，待起動(dòng)后將自耦變壓器切除，把電動(dòng)機(jī)直接接于電網(wǎng)。用這種方法起動(dòng)時(shí)的電網(wǎng)電流和轉(zhuǎn)矩均將降為直接起動(dòng)時(shí)的1/K2。降壓起動(dòng)只適用于帶動(dòng)較輕的載荷起動(dòng)。如果既要限制起動(dòng)電流，又要有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，則須采用繞線型異步電動(dòng)機(jī)，在轉(zhuǎn)子繞組回路中串接起動(dòng)電阻，在起動(dòng)過(guò)程中將電阻逐級(jí)切除。為了簡(jiǎn)化起動(dòng)設(shè)備和改善起動(dòng)特性，常用頻敏變阻器代替起動(dòng)變阻器。對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)，除小容量者外一般不允許直接起動(dòng)，為了限制電流須在電樞回路中接入起動(dòng)電阻。

　　制動(dòng)方式

　　電動(dòng)機(jī)制動(dòng)是使它產(chǎn)生一個(gè)與旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩，以使工作機(jī)減速，或維持重物勻速下降。電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)有能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)和再生制動(dòng)3種方法。就直流電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)：①能耗制動(dòng)：將電動(dòng)機(jī)電樞與電源斷開(kāi)，接于電阻，這時(shí)在機(jī)械慣性或位能載荷轉(zhuǎn)矩的作用下電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。②反接制動(dòng)：在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中將電樞電源反接；或者在位能載荷作用下當(dāng)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩小于位能載荷轉(zhuǎn)矩時(shí)，電動(dòng)機(jī)就會(huì)被位能載荷拉向倒轉(zhuǎn)。在這兩種情況下電動(dòng)機(jī)都處于發(fā)電狀態(tài)，產(chǎn)生制動(dòng)作用。這稱為反接制動(dòng)。為了避免電流過(guò)大，反接制動(dòng)時(shí)電樞回路中應(yīng)接入適當(dāng)?shù)南蘖麟娮?。③再生制?dòng)：主要用于電車和起重機(jī)械。例如當(dāng)電車下坡時(shí)，重力加速度將使車速增高，電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電勢(shì)隨之增大，當(dāng)感應(yīng)電勢(shì)大于電源電壓時(shí)電動(dòng)機(jī)就變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)，產(chǎn)生制動(dòng)作用，并將電功率反饋回電網(wǎng)。

　　電動(dòng)機(jī)的調(diào)速

　　衡量電力傳動(dòng)的調(diào)速性能的指標(biāo)有靜差率、調(diào)速范圍、平滑性和效率。①靜差率：載荷由空載增加到額定載荷時(shí)轉(zhuǎn)速變化的相對(duì)值。它表示速度的穩(wěn)定性。②調(diào)速范圍：在靜差率不大于給定值，并且載荷為額定值的條件下，傳動(dòng)的最高速度與最低速度的比值。③平滑性：相鄰兩級(jí)速度的比值。這個(gè)比值越接近于1，則平滑性越好。④效率或調(diào)速時(shí)的功率損耗。

　　交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速

　　主要有4種方法。①改變定子繞組的極對(duì)數(shù)：這種方法能改變電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。變極電機(jī)一般是鼠籠型電動(dòng)機(jī)，做成雙速、三速或四速。這種方法比較經(jīng)濟(jì)，靜差率較??；但只能得到幾級(jí)速度，主要用于機(jī)床、紡織機(jī)械和木材加工機(jī)械。②改變供電電源頻率：這種方法的調(diào)速范圍、靜差率、平滑性和效率等指標(biāo)都比較好，但要專用的變頻電源，設(shè)備投資較高。由可控硅供電的異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)系列生產(chǎn)，調(diào)速范圍從10：1～50：1，在工業(yè)中開(kāi)始廣泛應(yīng)用。③在轉(zhuǎn)子回路中串接變阻器：這種方法比較簡(jiǎn)單，但是損耗大、效率低、靜差率和平滑性指標(biāo)均較差。在短時(shí)調(diào)速且對(duì)調(diào)速性能要求不高的小型電動(dòng)機(jī)中應(yīng)用很廣泛。④在轉(zhuǎn)子回路中附加電勢(shì)：這稱為串級(jí)調(diào)速。這種方法要求附加電勢(shì)與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)經(jīng)常保持相同的頻率，只有在這種條件下，附加電勢(shì)才能與轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)相互作用。采用這種方法可以得到較好的調(diào)速指標(biāo)，但調(diào)速范圍越寬，產(chǎn)生附加電勢(shì)的電源設(shè)備容量也越大，所以一般用于調(diào)速范圍不太寬的機(jī)械。此外，還有用脈沖調(diào)速、定子串聯(lián)飽和電抗器或可控硅調(diào)速等方法。

　　直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速

　　主要有3種方法。

　?、匐姌谢芈反与娮瑁哼@種方法比較簡(jiǎn)單，但靜差率大，效率低。

　　②改變激磁磁通：改變電動(dòng)機(jī)激磁磁通的一個(gè)簡(jiǎn)便方法是在激磁繞組回路中串接變阻器，以改變激磁電流。激磁電流只是電樞額定電流的2～5%，因而可以用小容量的電阻器。這樣就便于增加調(diào)節(jié)的級(jí)數(shù)，而且調(diào)速平滑性好，能量損耗小。但這種調(diào)速方法只能在額定速度以上采用，范圍一般為1：2；對(duì)于特殊設(shè)計(jì)的調(diào)磁電動(dòng)機(jī)范圍可以達(dá)到1：3～1：4，這時(shí)電動(dòng)機(jī)所允許的轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速升高而減小，故對(duì)于載荷為恒功率性質(zhì)的機(jī)械是適宜的。

　?、鄹淖冸姌须妷海翰捎眠@種方法調(diào)速范圍較寬，可以平滑調(diào)速，但需要專門的直流調(diào)壓電源。過(guò)去常用直流發(fā)電機(jī)-電動(dòng)機(jī)組或可控汞弧變流裝置作為調(diào)壓電源，但可控硅變流裝置已經(jīng)或正在取代前兩種變流裝置。

　　上文就是我們給大家介紹的電機(jī)傳動(dòng)的內(nèi)容，看完小編的介紹大家都了解了吧，相關(guān)的內(nèi)容也給大家介紹了很多。