交流電機是用于實現(xiàn)機械能和交流電能相互轉(zhuǎn)換的機械。由于交流電力系統(tǒng)的巨大發(fā)展，交流電機已成為最常用的電機。

交流電機由于沒有換向器,因此結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，比較牢固，容易做成高轉(zhuǎn)速、高電壓、大電流、大容量的電機。交流電機功率的覆蓋范圍很大，從幾瓦到幾十萬千瓦、甚至上百萬千瓦。

交流電機調(diào)速

隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)以及控制理論的發(fā)展，交流傳動系統(tǒng)的動、靜態(tài)特性完全可以和直流傳動系統(tǒng)相媲美，交流傳動系統(tǒng)獲得廣泛應用，交流傳動取代直流傳動已逐步變?yōu)楝F(xiàn)實。

由于交流電機本質(zhì)上為非線性、多變量、強耦合、參數(shù)時變、大干擾的復雜對象，它的有效控制一直是國內(nèi)外研究的熱點問題，現(xiàn)已提出了多種控制策略與方法。其中經(jīng)典線性控制不能克服負載、模型參數(shù)的大范圍變化及非線性因素的影響，控制性能不高；矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制也存在一些問題：近年來，隨著現(xiàn)代控制和智能控制的理論發(fā)展，先進控制算法被應用于交流電機控制，并取得一定成果。

(1)恒壓頻比控制

此法是從變壓變頻基本控制方式出發(fā)的且不帶速度反饋的開環(huán)控制方式。由于在額定頻率以下，若電壓一定而只降低頻率，那么氣隙磁通就要過大，造成磁路飽和，嚴重時燒毀電機。為了保持氣隙磁通不變，采用感應電勢與頻率之比為常數(shù)的方式進行控制。

此法優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，控制運算速度要求不高等。

此法缺點：開環(huán)控制的調(diào)速精度和動態(tài)性能較差；只控制了氣隙磁通，而不能調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩，性能不高；由于不含有電流控制，起動時必須具有給定積分環(huán)節(jié)，以抑制電流沖擊；低頻時轉(zhuǎn)矩不足，需轉(zhuǎn)矩補償，以改變低頻轉(zhuǎn)矩特性。

(2)閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制

此法是一種直接控制轉(zhuǎn)矩的控制方式。在電機穩(wěn)定運行時，在轉(zhuǎn)差率很小的變化范圍內(nèi)，只要維持電機磁鏈不變，電機轉(zhuǎn)矩就近似與轉(zhuǎn)差角頻率成正比，因此控制轉(zhuǎn)差角頻率即可控制電機轉(zhuǎn)矩。

此法優(yōu)點：基本上控制了電機轉(zhuǎn)矩，提高了轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)精度。

此法缺點：不能真正控制動態(tài)過程的轉(zhuǎn)矩，動態(tài)性能不理想。

交流電機調(diào)速的調(diào)速方法

1.聽聲音，仔細找故障點交流異步電機在運行中，若發(fā)現(xiàn)較細的“嗡嗡”聲，沒有忽高忽低的變化，是一種正常的聲音，若聲音粗、且有尖銳的“嗡嗡”、“咝咝”聲是存在故障的先兆，應考慮以下原因：

(l)鐵芯松動電機在運行中的振動，溫度忽高忽低的變化，會使鐵芯固定螺栓變形，造成硅鋼片松動，產(chǎn)生大的電磁噪聲。

(2)轉(zhuǎn)子噪聲轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)發(fā)出的聲音，由冷卻風扇產(chǎn)生的，是一種“嗚嗚”聲，若有像敲鼓時的“咚咚”聲，這是電機在驟然啟動、停止、反接制動等變速情況下，加速力矩使轉(zhuǎn)子鐵芯與軸的配合松動所造成的，輕者可繼續(xù)使用，重者拆開檢查和修理。

(3)軸承噪聲電機在運行中，必須注意軸承聲音的變化，把螺絲刀的一端觸及在軸承蓋上，另一端貼在耳朵上，可以聽到電機內(nèi)部的聲音變化，不同的部位，不同的故障，有不同的聲音。如“嘎吱嘎吱”聲，是軸承內(nèi)滾的不規(guī)則運動所產(chǎn)生，它與軸承的間隙、潤滑脂狀態(tài)有關(guān)?！斑羞小甭暿墙饘倌Σ谅?，一般由軸承缺油于磨所致，應拆開軸承添潤滑脂劑等。

2.利用嗅覺，分析故障電機在正常運行中是沒有異味的，若嗅到異昧，便是故障信號，如焦糊味，是絕緣物燒烤發(fā)出的，且隨電機溫度的升高，嚴重時還會冒煙；如油焦味，多半是軸承缺油，在接近干磨狀態(tài)時油氣蒸發(fā)出現(xiàn)的異味。

3.利用手感，檢查故障用手觸摸電視的外殼，可以大致判斷溫度的高低，若用手一觸及電機外殼便感到很燙，溫度值很高，應檢查原因，如：負荷過重、電壓過高等，然后針對原因排除故障。

交流電機調(diào)速的三種方法是什么?

1、改變磁極對數(shù)調(diào)速，目的就是控制磁場的同步速度控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)差率不變，其轉(zhuǎn)差損耗少，為有級調(diào)速，使用場合有限制。

2、改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速，同步轉(zhuǎn)速不變改變轉(zhuǎn)子回差激磁電流。缺點，無法利用電機的滑差功率，其功率因數(shù)低，而且全部的轉(zhuǎn)差功率都以熱能形式消耗掉。

3、改變頻率調(diào)速，轉(zhuǎn)差率和轉(zhuǎn)差功率消耗都不變。

從上面三種調(diào)速方式的能耗轉(zhuǎn)換角度看，其中改變頻率調(diào)速效率最高。因為變頻調(diào)速功率和效率高，調(diào)速準確度也相當高。并且具有很硬的機械特性和較寬的調(diào)速范圍，容易實現(xiàn)閉環(huán)自動控制，也是交流電動機調(diào)速最節(jié)能的調(diào)速方法。它代表當今交流傳動調(diào)速控制水平，也是變頻器使用越來越廣泛的主要原因。

（1） 變極調(diào)速；這種變速方式只適用于專門生產(chǎn)的變極多速異步電動機，通過繞組的不同連接方式，獲得2、3、4極三種速度。只能實現(xiàn)較大范圍的調(diào)速。

（2） 轉(zhuǎn)子串電阻；只適合與繞線式轉(zhuǎn)子異步電機，改變串聯(lián)于轉(zhuǎn)子電路上的電阻的阻值，從而改變轉(zhuǎn)差率實現(xiàn)調(diào)速?？梢詫崿F(xiàn)多種調(diào)速。但電阻消耗功率，效率低，機械性能變軟，只適合調(diào)速要求不高的場合。

（3） 串級調(diào)速；只適合與繞線式異步電機，它通過一定的電子設(shè)備將轉(zhuǎn)差功率反饋到電網(wǎng)。在風泵等傳動系統(tǒng)中廣泛適用。

（4） 超同步串級調(diào)速；接入交——交變頻器，控制變頻器的工作狀態(tài)，可以使電動機在同步速度上下調(diào)速。調(diào)速范圍大，能產(chǎn)生制動力矩。

（5） 調(diào)壓調(diào)速；利用晶閘管構(gòu)成交流調(diào)速電路，改變觸發(fā)角，改變異步電機的端電壓進行調(diào)速。效率較低，只適合特殊轉(zhuǎn)子的電動機；

交流電機調(diào)速方法

一、變極對數(shù)調(diào)速方法

改變定子繞組的接紅方式來改變籠型電動機定子極對數(shù)達到調(diào)速。

二、變頻調(diào)速方法

使用變頻器改變電動機定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。

三、串級調(diào)速方法

串級調(diào)速是指繞線式電動機轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢來改變電動機的轉(zhuǎn)差，達到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢所吸收，再利用產(chǎn)生附加的裝置，把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式，串級調(diào)速可分為電機串級調(diào)速、機械串級調(diào)速及晶閘管串級調(diào)速形式，多采用晶閘管串級調(diào)速。

四、繞線式電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法

線式異步電動機轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動機的轉(zhuǎn)差率加大，電動機在較低的轉(zhuǎn)速下運行。串入的電阻越大，電動機的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級調(diào)速，機械特性較軟。

五、定子調(diào)壓調(diào)速方法

改變電動機的定子電壓時，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。由于電動機的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此轉(zhuǎn)矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動機難以應用。為了擴大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動機，如專供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動機，或者在繞線式電動機上串聯(lián)頻敏電阻。

六、電磁調(diào)速電動機調(diào)速方法

電磁調(diào)速電動機由籠型電動機、電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵磁電源。直流勵磁電源功率較小，通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成，改變晶閘管的導通角，可以改變勵磁電流的大小。

七、液力耦合器調(diào)速方法

液力耦合器是一種液力傳動裝置，一般由泵輪和渦輪組成，當泵輪在原動機帶動下旋轉(zhuǎn)時，處于其中的液體受葉片推動而旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下沿著泵輪外環(huán)進入渦輪時，就在同一轉(zhuǎn)向上給渦輪葉片以推力，使其帶動生產(chǎn)機械運轉(zhuǎn)。通過不同的液力（潤滑油和渦輪）達到調(diào)速。

編輯：黃飛

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