電動機調速啥原理？找准這3點就明白了

1 三相非同步電動機的調速原理

三相非同步電動機轉子轉速為：

式中 n 為電動機轉速；n0 為電動機定子旋轉磁場轉速；s 為轉差率（轉子轉速落後旋轉磁場轉速的比率）；f 為定子電源頻率；p 為定子磁極對數。 由公式可知：三相非同步電動機轉子轉速由定子電源頻率、磁極對數及轉差率決定。 要想改變電動機的轉速只要改變定子電源頻率、磁極對數及轉差率即可達到調速的目的。

電氣調速 即通過改變電動機電氣參數， 在負載不變的情況下， 得到不同運行速度的方法。 如果負載發生變化， 電動機的轉速會自動發生改 變，

這是三相非同步電動機本身具有的特性， 所以電動機速度因為負載變化而變化不能稱為調速。 調速的幾個性能指標：調速範圍是指拖動系統最高轉速與最低轉速的比值， 不同的生產機械對調速範圍 提出了不同的要求， 希望調速範圍比較大則是共同要求；平滑性是指系統上一級轉速與下一級轉速比值， 比值越接近 1， 相鄰兩級速度就越接近， 則調速的平滑性就越好；經濟性是指調速設備投資、維護維修費用是否過高及調速手段是否節能等。

2 三相非同步電動機的調速方法

2.1 變極調速

即通過改變三相非同步電動機定子磁極對數調節電動機轉速的方法。 改變定子繞組的磁極對數， 通常用改變定子繞組的接線方式來實現。 由於只有定子和轉子具有相同的極數時電動機才具有恒定的電磁轉矩， 才能實現機電能量的轉換， 因此， 在改變定子極數的同時必須改變轉子的極數， 因鼠籠型電動機的轉子磁極數能自動的根據定子磁極數改變，

所以變極調速只適用於鼠籠式轉子三相非同步電動機。

2.2 變頻調速

即通過改變電動機定子繞組電源頻率實現調速目的的方法。 在實踐生產中僅改變電源頻率並不能得到滿足的調速特性， 在調節電源頻率的同時也要調節電源電壓， 使兩者的比值相等， 這樣才能使電動機保持一個良好的運行特性；實現三相非同步電動機的變頻調速關鍵是要有一套能同時改變電源電壓及頻率的供電裝置， 可以將電壓和頻率固定不變的工頻交流電轉變成電壓和頻率可變的交流電， 該裝置稱為變頻器。

2.3 變轉差率調速

即通過改變三相非同步電動機轉差率實現調速目的的方法。

a.繞線式電動機轉子回路串電阻調速：電動機轉子回路串電阻後電流下降，

電磁轉矩降低， 因負載不變使電動機減速， 這時旋轉磁場切割轉子繞組的速度增加使轉子電流增加， 電動機電磁轉矩增大與負載轉矩相等， 於是電動機會穩定在該轉速運行從而達到調速的目的。 該方法優點是設備簡單易於實現。 缺點是屬於有級調速平滑性差， 低速時轉差率大使電動機銅損耗增加， 運行效率低， 機械特性軟。

b.繞線式轉子電動機串級調速：在電動機轉子回路不串入電阻， 而是串接一個與轉子電動勢同頻率的附加電動勢以代替因串入電阻消耗的轉差功率。 串級調速完全克服了轉子回路串電阻調速的缺點， 具有高效率、無級平滑調速、較硬的低速機械特性等優點。

c.調壓調速：即通過改變電動機定子繞組電壓調節電動機轉速的方法。 電壓降低使電動機每極磁通量減小， 電動機電磁轉矩減小， 因負載不變使電動機減速， 這時旋轉磁場切割轉子繞組的速度增加使轉子電流增加， 電動機電磁轉矩增大與負載轉矩相等， 於是電動機會穩定在該轉速運行從而達到調速的目的。 因三相非同步電動機的電磁轉矩與定子繞組端電壓的平方成正比例關係， 降壓的同時電動機輸出轉矩也大大降低， 所以該方法只適用於輕載或泵類及風機類負載調速。

3 結論

三相非同步電動機的調速方法有變極調速、變頻調速和變轉差率調速。其中變轉差率調速包括繞線式電動機轉子回路串電阻調速、串級調速和調壓調速。變極調速是通過改變定子繞組的接線方式改變電動機的極數從而實現電動機轉速的變化，該方法屬於有級調速；變頻調速是現代交流調速技術的主要方向，屬於無級調速；繞線式電動機轉子回路串電阻調速方法簡單、易於實現，但調速是有級的不平滑，轉速穩定性差、效率低；串級調速完全克服了轉子回路串電阻調速的缺點，但設備要複雜得多；降壓調速主要用於泵類及風機類負載調速。

上圖為繞線式電機

3 結論

三相非同步電動機的調速方法有變極調速、變頻調速和變轉差率調速。其中變轉差率調速包括繞線式電動機轉子回路串電阻調速、串級調速和調壓調速。變極調速是通過改變定子繞組的接線方式改變電動機的極數從而實現電動機轉速的變化，該方法屬於有級調速；變頻調速是現代交流調速技術的主要方向，屬於無級調速；繞線式電動機轉子回路串電阻調速方法簡單、易於實現，但調速是有級的不平滑，轉速穩定性差、效率低；串級調速完全克服了轉子回路串電阻調速的缺點，但設備要複雜得多；降壓調速主要用於泵類及風機類負載調速。

上圖為繞線式電機