电动机调速技术

电动机调速技术，控制电动机转速的技术。电动机是把电能转换成机械能以供各电动机调速技术示意图种应用的设备。世界各国电动机消耗电能约占工业用电的60％～70%。使电动机高效运行对节能意义重大。电动机节电措施除提高其本身性能外，对之调速是主要途径。为了对各种电动机的运行进行调速控制，开发了各种电力电子装置。

由三相异步电动机转速公式：n=60f(1-s)/p可知，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可达到改变转速的目的。

从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转速两种。 在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。

从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法（如串级调速等）。有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。

为适应变频调速系统的需要，新颖电动机不断涌现，其主要特点是：摆脱常规旋转磁场的概念，而利用电动机结构与控制相结合产生磁场形变的机理来驱动转子旋转。

其中一种典型的新颖交流电动机为同步磁阻永磁电动机，该电动机定子与同步电动机相同，转子则是由多层迭片轴向相叠而成，该电动机综合了同步磁阻和同步永磁电动机的特点，展现了一种全新的电动机设计和运行概念，具有高功率密度、宽调速范围、高效率、高功率因素及体积小、重量轻等显著优点，特别适用于作机车、飞机、船艇、矿井开采等方面的动力电动机。

另一种适合于变频调速的电动机为双馈电动机。它实际上是异步电动机的一种变异，分鼠笼式和绕线式两种。从基于控制角度来看，可以将前者视作为单馈电动机，因为它仅仅在定子上有一个与外部联接的绕组；而绕线式异步电动机则可看作为双馈电动机，因为有两套绕组与外部相联。与单馈异步电动机相比，双馈电动机有下列优点：·

（1）容易对转矩和速度进行控制；

（2）在工作为恒频变速状态；

（3）变换器的总额定功率可以降低，从而减小其尺寸。