电气器件系列二十二：调速电机

╰半橙微兮° 2023-01-09 03:57 144阅读 0赞

**减速电机**就是减速器，是减速机与电机的集成体，有驱动能力，也有减速功能，两者具备，专用于来减/降低速度的，它是一种动力传达机构，可以利用齿轮的速度转换器将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩，它通常由专业的减速机生产厂进行集成组装好后成套供货。

**普通电机**通俗点讲就是驱动器，它是动力的主要来源，没有减速功能，它是把电能转换成机械能的一种设备，它可以利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场，并作用于转子（如鼠笼式闭合铝框）形成磁电动力旋转扭矩。

**调速电机**一种旋转式机器,它将电能转变为机械能,它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子,其导线中有电流通过并受磁场的作用而使转动,这些机器中有些类型可作电动机用,也可作发电机用。

## 　变频调速电机原理 ##

变频调速电机简称变频电机，是[变频器][Link 1]驱动的[电动机][Link 2]的统称，优点是具备有启动功能；采用电磁设计，减少了定子和转子的阻值；适应不同工况条件下的频繁变速；在一定程度上节能。目前已经成为主流的调速方案，可广泛应用于各行各业无级变速传动。

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。21世纪初期，使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的[电路][Link 3]一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为[IGBT][]三相桥式[逆变器][Link 4]，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。

## 调速电机的调速范围 ##

调速电机在实际应用中，可以分为很多种，分别有变极调速和变频调速等等，接下来我们主要给大家介绍的是变极和变频调速电机的调速方法。变极调速的[机械][Link 5]性比较硬，并且它的稳定性是非常好的。另一方面，变极调速还具有效率高以及它的线路简单、操作起来比较方便，最主要的是它的价格是非常便宜的，所以使用范围很广。而对于变频调速电机来说，它是通过改变电机电源的频率而达到的，变频电机最大的特点就是它的调速范围很广，但是它的成本比较高，因为它的技术比较复杂，所以它比较适用于要求高的行业。

## 调速电机的应用范围 ##

正式因为调速电机可以调速，所以它具有很大的优势，比如说调速范围广，效率高等。因此在一些机械行业得到了广泛的应用，除此之外，调速电机还广泛的应用于钢铁、化工、纺织、石油等多种行业。

变频调速电机有什么好处呢？

相比普通型的没有变频调速功能的电机，变频电机好处有很多。为什么说变频电机的好处那么多呢？这就要从它的特点说起了，变频调速电机的特点是可以根据负荷调整频率来改变转速，电压低的地方变频电机可以降低频率，让电机可靠启动。负荷轻的地方可以用变频电机降低频率减少转速和[电流][Link 6]，从而节约电能。对于电压正常，经常满负荷的地方也可以用变频电机。所以说变频调速电机的好处即是有：

节能，能耗能减少20-30%左右

噪音低，[振动][Link 7]小：

[电动机][Link 8]工作频率范围宽，转速变化范围大，各种电磁力波的频率很难避开电动机的各构件的固有震动频率。但是变频电机就可以有效解决这些问题。

可应对频繁启动、制动：

变频电机可解决普通异步电动机效率、温升、绝缘强度、噪声与震动和冷却，以及频繁启动、制动给[机械][Link 5]结构和绝缘结构带来疲劳和加速老化等问题，还可有效降低电机在启动是的瞬间电压。

使用寿命更长久：

电机在运行时载波频率约几千到十几千赫，这就使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率，相当于电动机施加陡度很大的冲击电压，使电动机匝间绝缘承受较为严酷的考验，而变频电机可以工作在整流滤波之下的电压之下，性能可以更加稳定，而且寿命更长久。

另外，在选择使用时，变频电机与普通异步电机一样，都有按材质分为铁壳电机与铝壳电机，极数上分为2极，4极，6极，8极，安装方式上分卧式与立式，卧式带法兰，立式带大或小法兰等情况的。用户在选择使用前要加以区分清楚。

调速电机原理  
https://www.diangon.com/thread-31879-1-1.html  
(出处: 电工学习网)

变频调速、变极调速

### **调速原理** ###

额定转速n=60f/p（1-s）=同步转速N1（1-S） f电源频率 p电机极对数 s转差率

1.利用变频器改变电源频率调速，调速范围大，稳定性平滑性较好，机械特性较硬。就是加上额定负载转速下降得少。属于无级调速。适用于大部分三相鼠笼异步电动机。

2.改变磁极对数调速，属于有级调速，调速平滑度差，一般用于金属切削机床。

3.改变转差率调速。

（1）转子回路串电阻：用于交流绕线式异步电动机。调速范围小，电阻要消耗功率，电机效率低。一般用于起重机。

（2）改变电源电压调速，调速范围小，转矩随电压降大幅度下降，三相电机一般不用。用于单相电机调速，如风扇。

（3）串级调速，实质就是就是转子引入附加电动势，改变它大小来调速。也只用于绕线电动机，但效率得到提高。

（4）电磁调速。只用于滑差电机。通过改变励磁线圈的电流无极平滑调速，机构简单，但控制功率较小。不宜长期低速运行。

## **交流电机调速方法** ##

一、变极对数调速方法 ：改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速。

二、变频调速方法 ：使用变频器改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。

三、串级调速方法 ：串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速。

四、绕线式电动机转子串电阻调速方法： 线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速，机械特性较软。

五、定子调压调速方法 ：改变电动机的定子电压时，从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围，调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机，如专供调压调速用的力矩电动机，或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。

六、电磁调速电动机调速方法 ：电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源。直流励磁电源功率较小，通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成，改变晶闸管的导通角，可以改变励磁电流的大小。

七、液力耦合器调速方法 ：液力耦合器是一种液力传动装置，一般由泵轮和涡轮组成，当泵轮在原动机带动下旋转时，处于其中的液体受叶片推动而旋转，在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时，就在同一转向上给涡轮叶片以推力，使其带动生产机械运转。通过不同的液力（润滑油和涡轮）达到调速。

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