现代交流电机变频调速

摘要：交流变频调速系统是近年来电力拖
动领域内新兴起的应用技术。它使多少年来
人们梦寐以求的交流电动机调速变成现实。
交流电动机由于其结构简单、价格便宜、维
护方便而广泛应用于电力拖动系统中。如发
电机电动机组调速方式、交磁放大和控制机
组调速及后来的由可控硅供电的电动机调
速方式

,均可得到高精

度的转速调节特性直流电机由于存在换向
问题维护困难

,在某些易嫌易姗场合不能适

用而且由于结构复杂

,制造大容、高电压、高

转速的直流电机比较困难

,这样限制了电力

拖动的发展。随着电力电子学的发展、新型
大功率半导体元件的出现

,促进了交流调速

领域的发展

,使本不适于调速的交流电动机

具有与直流电动机相似的调速性能

,并大有

取而代之的趋势。
关键字：交流电机、变频、调速
交流调速与直流调速系统相比
1.可提高电动机容量、增大交流电动机的供
电电压和转速。
2.交流电动机（特别是鼠笼机）的环境适应
性很强。
3.便于维护。
4.结构简单、坚固耐用、惯性较小。

1、现代电机调速技术

异步电动机的转速表达式为：

n=nl(1-s)=60 l )／p． (1)
其中：为定子电压

频率；

P 为电动机

极对数；

s 为转差

率。

由

(1)式分析，通过改变定子电压频率：改

变电动机

极对数以及改变转差率，都可以

实现电动机的速度

调节，具体可以归纳如

下：
变转差率
异步电动机

变级调速
变频调速

               调压调速
  s 调速        转子串电阻调速
               串级调速

电磁离合器调速

变极调速的基本原理是：异步电动机的极
对数是

由定子绕组的联接方式来决定的，

这样就有可能在电机制造完成后，通过改
换定子绕组的联接来改变异步电动机的极
对数来实现调节电机的转速。
1.1.

定子调压调速

从异步电动机的机械特性分析，当调节定
子电源电压时，可以得图

2-1 所示的机械特

性曲线。从这组曲线中可以发现，当负载转
矩一定时，如果改变电机定子电压，可以
使电动机在不同的转差率

s 下运行．从而

达到速度调节的目的。因此，这也可理解是
一种改变转差率

s 的调速方法。

调压凋速主要特点如下：

1)改变定子电压时，同步转速不变．最大
转矩对应的转差率

s 也不变；

2)定子电压越低，机械特性越软；
3)调压调速既非恒功率，也非恒转矩调速。

为改善定子调压调速的特性，在实用中

常常采用闭环调速系统。如晶闸管调速系统。

1.2.

转子串电阻调速

异步电机转子

(通常指绕线转子)串电阻时的

机械特性曲线如图

2 所示，其中 R

<R2<R，。由图 2 可见，异步电机转子串电
阻具有如下特点：

1)转子串电阻时，同步转速 no 不变，最大
转矩也不变。
2)最大转矩对应的转差率 5 与转子电阻 r2+
R 成正比，即转子串接电阻越大，则机械
特性越软。当

s ≤1 时，启动转矩随串电阻

增大而增大；而

sm>1 以后则反而减小。异