三相异步电动机变极调速原理:改变定子绕组的磁极对数

电动机转差率公式可知,当定子绕组磁极对数P增加一倍时,同步转速n1就减小一般,因而转子的转速n2也减小一半。这种改变磁极获得变速的方法就称为变极调速。用变极调速法调节转速时,由于磁极对数只能成对的改变,所以这种调速只能一级一级的进行。改变定子绕组的连接方式,就能改变磁极对数,如下右图(a)所示,将每相定子绕组中两组线圈串联,就产生四极磁场(共两对,所以P=2),此时,电动机的旋转磁场转速(也称为同步转速)n1=60f1/P=60×50/2=1500转/分。若改成并联,如右图(b)所示,就成为两极磁场(P=1),此时电动机的转速已成为3000转/分,增加了一倍。电动机变极调速原理

上述这种可以改变绕组磁极对数的电动机,称为多速电动机。最常见的是双速电动机,例如其同步转速为750/1500转/分或者1500/3000转/分。

双速电动机的最常用接线方式有两种

  1. 绕组从单星形改接成双星形,如下图(左)所示。当用这种接线方式时,电动机由Y接改为YY连接,每相的绕组均由串联改为并联,这样使磁极对数较少了一般。利用这种换接法,电动机在变极调速后,其额定转矩基本上保持不变,所以适合与拖动恒转矩性质的负载,力图起重机和皮带传输机等。

    改变绕组星三角连接获得变极调速

  2. 绕组从三角形改成双星形(Y形),如上图(右)所示三角形改为双星形,也使磁极对数减小一半,而得到调速效果。这种变极调速后,电动机的额定功率基本上不变,但是额定转矩几乎要减小一半,所以这种接法适合用于拖动恒功率性质的负载,如各种金属切削机床。

当利用磁极对数的变换对三相异步电动机进行调速时,由于改接后绕组旋转磁场的旋转方向不会改变,在改变极数时,应把接到电动机进线端子上的电源的相序变一下。

如果定子上装有两套独立的三相绕组,其中一套绕组可以用以上换接法产生两种磁极对数,那么就可以得到三种同步转速,例如750/100/1500转/分,或1000/1500/3000转/分,这种电动机称为三速电动机。同理,也可以通过不同的绕组换接获得多种速度,职称多速电动机。

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