電機調速公式及常用調速方法,不同方法的優劣對比

調速電機是利用改變電機的級數、電壓、電流、頻率等方法改變電機的轉速,以使電機達到較高的使用性能的一種電機。

由於其優異性能,調速電動機已廣泛用於鋼鐵、電站、電纜、化工、石油、水 泥、紡織、印染、造紙、機械等工業部門作恆轉矩或遞減轉矩的負載機械無級調速之 用,尤其適宜作流量變化較大的泵和風機類負載託動之用,能夠獲得良好的節能效果

電機調速公式及常用調速方法,不同方法的優劣對比

一、電機轉速公式

額定轉速n=60f/p(1-s)=同步轉速N1(1-S) f電源頻率 p電機極對數 s轉差率

二、常見調速方式

1.利用變頻器改變電源頻率調速,調速範圍大,穩定性平滑性較好,機械特性較硬。就是加上額定負載轉速下降得少。屬於無級調速。適用於大部分三相鼠籠異步電動機。

2.改變磁極對數調速,屬於有級調速,調速平滑度差,一般用於金屬切削機床。3.改變轉差率調速。

(1)轉子迴路串電阻:用於交流繞線式異步電動機。調速範圍小,電阻要消耗功率,電機效率低。一般用於起重機。

(2)改變電源電壓調速,調速範圍小,轉矩隨電壓降大幅度下降,三相電機一般不用。用於單相電機調速,如風扇。

(3)串級調速,實質就是就是轉子引入附加電動勢,改變它大小來調速。也只用於繞線電動機,但效率得到提高。

(4)電磁調速。只用於滑差電機。通過改變勵磁線圈的電流無極平滑調速,機構簡單,但控制功率較小。不宜長期低速運行。

電機調速公式及常用調速方法,不同方法的優劣對比

3、耦合器調速:液力耦合器是一種液力傳動裝置,一般由泵輪和渦輪組成,它們統稱工作輪,放在密封殼體中。殼中充入一定量的工作液體,當泵輪在原動機帶動下旋轉時,處於其中的液體受葉片推動而旋轉,在離心力作用下沿著泵輪外環進入渦輪時,就在同一轉向上給渦輪葉片以推力,使其帶動生產機械運轉。液力耦合器的動力轉輸能力與殼內相對充液量的大小是一致的。

4、變頻調速是改變電動機定子電源的頻率,從而改變其同步轉速的調速方法。變頻調速系統主要設備是提供變頻電源的變頻器,變頻器可分成交流-直流-交流變頻器和交流-交流變頻器兩大類,目前國內大都使用交-直-交變頻器。

三、各種調速方式的優缺點

變極對數調速:

1、具有較硬的機械特性,穩定性良好;

2、無轉差損耗,效率高;

3、接線簡單、控制方便、價格低;

4、有級調速,級差較大,不能獲得平滑調速;

5、可以與調壓調速、電磁轉差離合器配合使用,獲得較高效率的平滑調速特性。

本方法適用於不需要無級調速的生產機械,如金屬切削機床、升降機、起重設備、風機、水泵等。

電機調速公式及常用調速方法,不同方法的優劣對比

變頻調速:

1、效率高,調速過程中沒有附加損耗;

2、應用範圍廣,可用於籠型異步電動機;

3、調速範圍大,特性硬,精度高;

4、技術複雜,造價高,維護檢修困難。

5、本方法適用於要求精度高、調速性能較好場合。

串級調速

1、可將調速過程中的轉差損耗回饋到電網或生產機械上,效率較高;

2、裝置容量與調速範圍成正比,投資省,適用於調速範圍在額定轉速70%-90%的生產機械上;

3、調速裝置故障時可以切換至全速運行,避免停產;

4、晶閘管串級調速功率因數偏低,諧波影響較大。

5、本方法適合於風機、水泵及軋鋼機、礦井提升機、擠壓機上使用。

電機調速公式及常用調速方法,不同方法的優劣對比

調壓調速

1、調壓調速線路簡單,易實現自動控制;

2、調壓過程中轉差功率以發熱形式消耗在轉子電阻中,效率較低。

3、調壓調速一般適用於100KW以下的生產機械。

電磁調速

1、裝置結構及控制線路簡單、運行可靠、維修方便;

2、調速平滑、無級調速;

3、對電網無諧影響;

4、速度失大、效率低。

5、本方法適用於中、小功率,要求平滑動、短時低速運行的生產機械。

耦合器調速

1、功率適應範圍大,可滿足從幾十千瓦至數千千瓦不同功率的需要;

2、結構簡單,工作可靠,使用及維修方便,且造價低;

3、尺寸小,能容大;

4、控制調節方便,容易實現自動控制。

5、本方法適用於風機、水泵的調速。


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