调速与速度控制

感应电机的调速

感应电动机的调速定义为电动机转速随负载变化的变化。它以满载速度的分数或百分比表示，即

$$\mathrm{\mathrm{速度调节}\:=\:\mathit{\frac{N_{nl}-N_{fl}}{N_{fl}}}\times 100\%}$$

其中，$\mathit{N_{nl}}$为电机空载转速，$\mathit{N_{fl}}$为电机满载转速。

感应电动机的调速约为3%至5%。由于这种小速度调节，感应电动机被归类为恒速电动机。

三相感应电机的速度由下式给出：

$$\mathrm{\mathit{N_{r}}\:=\:\left ( 1-\mathit{s} \right )\mathit{N_{s}}\:\cdot \cdot \cdot (1) }$$

其中，s是转差率，$\mathit{N_{s}}$ 是同步速度（以 RPM 为单位）。

$$\mathrm{\mathit{N_{s}}\:=\:\frac{120\mathit{f}}{\mathit{P}}\:\cdot \cdot \cdot (2)}$$

从方程 (1) 和 (2) 可以看出，三相感应电机的速度可以通过改变以下参数来改变 -

实际上，电源频率的改变通常是不可能的，因为商用电源具有恒定的频率。因此，可以通过改变定子极数 ( P ) 或转差率 ( s )来改变三相感应电机的速度。现在我们将讨论鼠笼式和滑环式感应电机的速度控制。

鼠笼式感应电动机的速度控制是通过改变定子极数来改变的。通过变极方法，只有两种或四种速度是可能的。

在两速感应电动机中，设置一个定子绕组，该定子绕组可以通过合适的控制设备进行切换以提供两种速度。其中，一种速度是另一种速度的一半。例如，定子绕组可连接 4 或 8 个定子极，当电机由 50 Hz 交流电源供电时，同步速度为 1500 RPM 和 750 RPM。

在四速感应电动机中，提供两个单独的定子绕组，每个定子绕组提供两种速度。

以下是变极速度控制方法的主要缺点 -

滑环感应电机的速度可以通过改变电机转差来改变。采用以下方法来改变滑差，从而改变速度 -

对于三相感应电机，电机的空载转速为 900 RPM，满载转速为 880 RPM。求电机的速度调节。

给定数据，

$$\mathrm{\因此\mathrm{速度调节}\:=\:\mathit{\frac{N_{nl}-N_{fl}}{N_{fl}}}\times 100\%}$ $

$$\mathrm{\Rightarrow \mathrm{速度调节}\:=\:\frac{900-880}{880}\times 100\%\:=\:2.273\%}$$