電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)

電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)，控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的技術(shù)。電動(dòng)機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能以供各電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)示意圖種應(yīng)用的設(shè)備。世界各國電動(dòng)機(jī)消耗電能約占工業(yè)用電的60％～70%。使電動(dòng)機(jī)高效運(yùn)行對(duì)節(jié)能意義重大。電動(dòng)機(jī)節(jié)電措施除提高其本身性能外，對(duì)之調(diào)速是主要途徑。為了對(duì)各種電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)速控制，開發(fā)了各種電力電子裝置。

由三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式：n=60f(1-s)/p可知，改變供電頻率f、電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)p及轉(zhuǎn)差率s均可達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的。

從調(diào)速的本質(zhì)來看，不同的調(diào)速方式無非是改變交流電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速或不改變同步轉(zhuǎn)速兩種。 在生產(chǎn)機(jī)械中廣泛使用不改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法有繞線式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、斬波調(diào)速、串級(jí)調(diào)速以及應(yīng)用電磁轉(zhuǎn)差離合器、液力偶合器、油膜離合器等調(diào)速。改變同步轉(zhuǎn)速的有改變定子極對(duì)數(shù)的多速電動(dòng)機(jī)，改變定子電壓、頻率的變頻調(diào)速有能無換向電動(dòng)機(jī)調(diào)速等。

從調(diào)速時(shí)的能耗觀點(diǎn)來看，有高效調(diào)速方法與低效調(diào)速方法兩種：高效調(diào)速指時(shí)轉(zhuǎn)差率不變，因此無轉(zhuǎn)差損耗，如多速電動(dòng)機(jī)、變頻調(diào)速以及能將轉(zhuǎn)差損耗回收的調(diào)速方法（如串級(jí)調(diào)速等）。有轉(zhuǎn)差損耗的調(diào)速方法屬低效調(diào)速，如轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法，能量就損耗在轉(zhuǎn)子回路中；電磁離合器的調(diào)速方法，能量損耗在離合器線圈中；液力偶合器調(diào)速，能量損耗在液力偶合器的油中。一般來說轉(zhuǎn)差損耗隨調(diào)速范圍擴(kuò)大而增加，如果調(diào)速范圍不大，能量損耗是很小的。

為適應(yīng)變頻調(diào)速系統(tǒng)的需要，新穎電動(dòng)機(jī)不斷涌現(xiàn)，其主要特點(diǎn)是：擺脫常規(guī)旋轉(zhuǎn)磁場的概念，而利用電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與控制相結(jié)合產(chǎn)生磁場形變的機(jī)理來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

其中一種典型的新穎交流電動(dòng)機(jī)為同步磁阻永磁電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)定子與同步電動(dòng)機(jī)相同，轉(zhuǎn)子則是由多層迭片軸向相疊而成，該電動(dòng)機(jī)綜合了同步磁阻和同步永磁電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)，展現(xiàn)了一種全新的電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行概念，具有高功率密度、寬調(diào)速范圍、高效率、高功率因素及體積小、重量輕等顯著優(yōu)點(diǎn)，特別適用于作機(jī)車、飛機(jī)、船艇、礦井開采等方面的動(dòng)力電動(dòng)機(jī)。

另一種適合于變頻調(diào)速的電動(dòng)機(jī)為雙饋電動(dòng)機(jī)。它實(shí)際上是異步電動(dòng)機(jī)的一種變異，分鼠籠式和繞線式兩種。從基于控制角度來看，可以將前者視作為單饋電動(dòng)機(jī)，因?yàn)樗鼉H僅在定子上有一個(gè)與外部聯(lián)接的繞組；而繞線式異步電動(dòng)機(jī)則可看作為雙饋電動(dòng)機(jī)，因?yàn)橛袃商桌@組與外部相聯(lián)。與單饋異步電動(dòng)機(jī)相比，雙饋電動(dòng)機(jī)有下列優(yōu)點(diǎn)：·

（1）容易對(duì)轉(zhuǎn)矩和速度進(jìn)行控制；

（2）在工作為恒頻變速狀態(tài)；

（3）變換器的總額定功率可以降低，從而減小其尺寸。