任务2交流电动机常用调速电路的安装教学目的了解电动机的调速

1、任务 2 交流电动机常用调速电路的安装教学目的： 了解电动机的调速过程；教学重点： 电动机的调速过程；教学难点： 电动机的变极调速；教学过程及内容：一、复习1、电动机的启动、制动过程。二、新授1.调速的概念电动机的调速是指采用电气调速的方法，在电动机的机械负载不变的条件下改变电动机的转速。电气调速可使机械传动机构简化，提高传动效率 ;还可实现无级调速，调速时无需停车，操作简便，便于实现调速的制动控制。三相异步电动机具有结构简单、运行可靠、维护方便等优点， 因此随着电力电子技术、 计算机技术和自动控制技术的迅猛发展， 交流电动机调速技术日趋完善，大有取代直流调速的趋势，根据三相异步电动机的转速公

2、式：可知，三相异步电动机的调速方法有:(1) 变极调速通过改变异步电动机的极对数p 来改变电动机同步转速n1 来进行调速。(2) 变转差率调速调速过程中保持电动机同步转速 n1 不变，改变转差率 ,s 来进行调速。其中有降低定子电压、在绕线型异步电动机转子回路中串入电阻或串附加电动势等方法调速(3) 变频调速通过改变异步电动机定子电源频率五来改变同步转速n1，从而进行调速变频调速将在学习项目1 的任务 3 中做详细介绍，下面仅介绍几种常用的调速方法。2.笼型异步电动机的变极调速如前所述， 改变异步电动机的磁极对数，可以改变其同步转速，从而使电动机在某一负载下的稳定运行转速发生变化，达到调速目的

3、。 因为只有当定、 转子极数相等时才能产生平衡电磁转矩， 对于绕线型异步电动机， 在改变定子绕组接线来改变极对数的同时，也应改变转子绕组接线， 以保持定、 转子极对数相同， 这将使绕线型异步电动机变极接线和控制复杂化。但对于笼型异步电动机，当改变定子绕组极数时，其转子极数可自动跟随定子变化而保持相等。因此，变极调速一般用于笼型异步电动机。1)变极原理三相笼型异步电动机定子每相绕组可看成由两个完全相同的“半相绕组” 组成，图 1 - 24只画出了 U 相的两个“半相绕组” lUl , 1U2 和 2U1 , 2U2 的连接图。在图1-24( a)中 lUl ,1U2 和 2U1 , 2U2为头尾

4、相串，即顺向串联， 形成一个2p = 4 极的磁场 ;图 1 一 24( b)中 lUl ,1U2 和 2U1, 2U2为尾尾或头头反向串联， 形成 2p = 2 极的磁场 ;图 1 -24( c)中 1U1, 1U2 和2U1 , 2U2 头尾相反并联，形成2p = 2 极的磁场。比较上述三种接法可知:只要将两个“半相绕组”中的任一个“半相绕组”中的电流反向，就可以将极对数增加一倍(顺串 )或减少一半(反串或反并 )。这就是单绕组倍极比的变极原理，可获得2/4 极、 4/8 极的磁场。这种方法只改变定子绕组接法，故简单易行。图 1-242)两种常用的变极接线法变极前，每相绕组的两个“半相绕组

5、”都按顺向串联接线，而三相绕组之间又可接成Y联结和联结。 变极时， 每相绕组的两个 “半相绕组” 都改接成反向并联，使极数减少一半，经演变可看出变极后都成为双 Y 联结。于是这两种常用的变极接线分别为 Y/YY 变极接法和 /YY 变极接法。(1) Y/YY变极调速图 1 - 25 为冲 YY 变极接线图，其中图1 一 25( a)为每相绕组顺串时，三相绕组Y 形联结接线图 ;图 1 一 25( b) 为每相绕组反并时，三相绕组接线图;图 1 一 25( c) 为每相绕组反并时，三相绕组演变成YY 联结接线图。图 1 -25 (b) 中变极的同时，还将 v , W 两相的出线端进行了对调。这是

6、因为在电动机定子的圆周上， 电角度是机械角度的 倍， 当极对数改变时， 必然引起三相绕组的空间相序发生变化。如当 =1 时， U, V, W 三相绕组轴线的空间位置依次为0。、 1200, 2400 电角度。而当极对数变为 =2 时，空间位置依次为U 相为 00, V 相为 120 0 x 2 = 240 0 电角度、 W 相为 2400 x2 -4800( 即为 1200) 电角度，显然变极后绕组的相序改变了。此时若不改变外接电源相序，则变极后， 不仅使电动机转速发生变化，而且电动机的旋转方向也发生了变化。所以，为保证变极调速前后，电动机旋转方向不变，在改变三相异步电动机定子绕组接线的同时，

7、必须将 V,W 两相出线端对调，使电动机接入电源的相序改变。这点在工程实践中尤应注意。图 1-25(2) /YY 变极调速图 1 - 26 为 /YY 变极接线图。变极前每相绕组的两个“半相绕组”顺向串联，三相绕组为联结 ;变极后每相绕组的两个“半相绕组”改接成反向并联，三相绕组为YY 联结。图 1-26电动机定子绕组由形联结变成YY 形联结后， 极数减半， 转速增加一倍， 转矩近似减小一半， 功率近似保持不变。因此 /YY 变极调速近似为恒功率调速性质，适用于车床切削加工。如粗车时，进刀量大，转速低;精车时，进刀量小，转速高，但负载功率近似不变变极调速具有操作简单、成本低、效率高、机械特性硬

8、等特点，而且采用不同的接线方式，既可适用于恒转矩调速又可适用于恒功率调速。但是，变极调速是一种有级调速，而且只能是有限的几挡速度，因而适用于对调速要求不高且不需平滑调速的场合。3)双速异步电动机的控制电路单绕组双速电动机定子绕组引出六根出线端，可以接成YY/ 、YY/Y 等。图 1 一 27所示为 Y 冲联结的定子绕组接线方式。当定子绕组的U1 , V1 ,W1 三个接线端接三相交流电源，而将U2 , V2 ,W2三个接线端悬空不接时，三相定子绕组接成三角形联结，电动机以 4 极低速运行。当定子绕组的U2 , V2 ,W2三个接线端接三相交流电源，而U1 , V1 ,Wl 三个接线端连在一起时，则原来三相定子绕组的三角形联结变为双星形联结， 电动机以 2 极高速运行。 为保证电动机旋转方向不变， 从一种联结变为另一种联结时，应改变电源的相序。图 1-27图 1 - 28 为双速异步电动机控制电路。图中 KM 1 为电动机三角形