1.2 三相电动机调速概述

根据各种生产机械需要，需要对电动机转速进行调整，这就是调速。根据三相异步电动机转速表达式[n=（1-s）；n0=（1-s）60ƒ1/p]，可知三相异步电动机可以通过改变电压频率（ƒ1）调速、改变转差率（s）调速、改变极（p）调速等三种方法。

1. 变频调速

变频调速因其大功率变频器的功能，使得变频调速被广泛用于三相异步电动机调速。三相异步电动机采用变频器调速，可以达到无级调速，其调速范围广，调速性能好。三相异步电动机采用变频器调速的主电路如图1-9所示。

图1-9 三相异步电动机变频调速主电路图

2. 改变转差率调速

保持电压源频率 ƒ1不变，也就是保持同步转速n0不变，改变转差率（s）实现调速。改变笼型三相异步电动机电源电压进行调速，属于改变转差率（s）调速；绕线式三相异步电动机通过改变转子绕组外接电阻调速是改变转差率（s）调速，这是绕线式三相异步电动机调速的主要方法。

① 调压调速

普通三相异步电动机负载分为恒力矩和变力矩两种负载形式，现将改变电源电压所对应的电动机机械特性曲线和负载特性曲线画在同一图上，以便清晰表明调压调速的因果关系。

在图1-10中（a）图为笼型三相异步电动机工作在恒力矩负载状态下调压调速曲线图，其调速范围很小，（b）图为笼型三相异步电动机工作在变力矩负载状态下调压调速曲线图，其调速范围也很小。总而言之，笼型三相异步电动机，调压调速的调速范围小，很难满足生产机械对调速的需要，目前用得非常少。

图1-10 笼型异步电动机调压调速曲线图

② 绕线式异步电动机转子绕组串电阻调速

绕线式异步电动机转子绕组串电阻调速是比较常用的调速方法，此调速方法具有工作可靠、调速方法简单、设备投资少等优点；其缺点是调速范围较窄、调速平滑性差、调速能耗较大。

图1-11（a）所示绕线式异步电动机转子绕组串电阻调速时，转子绕组接践图中的KM1、KM2、KM3分别是三个交流接触器的常开触点，在电动机启动时，可以依次接通 KM3、KM2、KM1使电动机在较大启动力矩状态下启动，电动机启动完毕时KM1触点闭合，切除转子绕组串接的电阻，电动机高速正常运行。当电动机高速正常运行时，若要使转速降低，则可通过改变KM1、KM2、KM3断电实现，断开KM1触点后（KM2触点闭合），电动机转速稍有降低；断开KM1和KM2触点后（KM3触点闭合），电动机转速再次降低；断开KM1、KM2和KM3触点后，电动机转速降为最低。由分析可见绕线式异步电动机转子绕组串电阻调速为跳跃式调速，调速平滑性差。

图1-11 绕线型异步电动机串电阻调速机械特性曲线图

实际绕线式异步电动机转子绕组串电阻启动是最常用的启动方法。

3. 变极调速

变极调速就是改变电动机定子绕组的接法使定子磁极改变，从而改变同步转速n0实现转子转速改变。变极率调速是跳跃式调速，即速度变化非常大；例如电动机从两极调到四极，转速就从2800转/分跳跃到1450转/分。

变极调速只适用于多速电动机调速。多速电动机在制造时定子绕组嵌线就作了特殊安排，而且定子绕组引岀线在接线盒内的接线有明确的规定；如图1-12所示给出了一种常见的四极变为两极的调速电动机定子绕组接法示意图。

图1-12 变极调速电动机定子绕组的接法示意图