摘要：文章阐述了加强三相异步电动机调速策略的研究与探索的重要意义，探讨了三相异步电动机调速的方法与基本原理，提出了三相异步电动机调速的对策措施。
关键词：三相异步；电动机；调速；对策
三相异步电动机结构简单，成本低，运行维护方便，因此它使用广泛，遍及各行各业的各个角落，在生产、生活过程中发挥着极其重要的作用。因此，选用经济、合理、高可靠性、高效的调速手段就能实现电动机正常运转。三相异步电动机可采用多种方式来实现调速。
1变极对数调速方法
这种调速方法是用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目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。
2变频调速方法
变频器实际上就是一个逆变器．它首先是将交流电变为直流电，然后用电子元件把直流电进行转换为交流电，一般功率较大的变频器甩可控硅，并设一个可调频率的装置，使频率在一定范围内可调，用来控制电机的转数，使转数在一定的范围内可调，变频器可分成交流一直流一交流变频器和交流一交流变频器两大类，目前国内大都使用交一直一交变频器。其特点：（1）调速平滑，启动电流小，运行平稳；（2）效率高，调速过程中没有附加损耗；（3）应用范围广，可用于笼型异步电动机；（4）调速范围大，特性硬，精度高；（5）技术复杂，造价高，维护检修困难。交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统，本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。如：冶金、纺织、印染、烟机生产线及楼宇、供水等领域。
3三相异步电动机调速基本原理
三相异步电动机是通过其内部转子与磁场间发生相对运动而产生电流，并产生磁场，与原有磁场发生相互作用，产生向外输送动力的作用力。三相异步电动机的转速由以下公式进行计算：n=60f/p（1－s） 式中：n——电动机转速f——电动机所采用电源频率p——电动机的极对数s——转差率由上式可知，电动机的转速由电动机所采用的电源频率、电动机的极对数、转差率等因素所决定，因此，进行电动机调速要着重从以上几个方面入手，从而实现对三相异步电动机的调速操作。根据上式中电动机所采用的电源频率f、电动机的极对数p及转差率s的调节，实现三相异步电动机调速，具体而言，三相异步电动机调速方法主要有变极调速、变阻调速和变频调速等几种。变极调速是针对极对数进行调节，就是通过改变定子绕组的磁极对数，以实现调速；变阻调速是通过调节转差率来改变转子电阻，从而实现调速目的；变频调速是通过调节供电频率实现调速的目的。三相异步电动机调速从能耗、方式等方面，可以进行如下归类：一是从调速的本质分，各种调速方式主要是通过改变交流电动机的同步转速和不改变同步转速两类。不改变同步转速的调速方法主要有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。不改变同步转速的调速方法在生产机械中广泛使用。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。二是从调速时的能耗角度分，主要有高效调速和低效调速两种主要方法：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法（如串级调速等）。有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；电磁离合器调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力偶合器调速方法，能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说，转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4三相异步电动机调速策略探讨
4.1变极对数电动机调速策略
对于一些机床、车床、起重机、鼓风机、抽水机等普通机械设备，对调速没有特殊要求，更没有必要采取无级调速。对于这种设备所采用的三相异步电动机的调速，可以通过改变定子绕组的接红的方式，以改变笼型电动机定子极对数，从而达到调速目的。变极对数的调速策略具有性价比高、损耗低、稳定性高、结构简单、操作简便等优点，对于一些无特殊要求的普通机械设备，可以采用变极对数的调速策略进行电动机调速。
4.2串级电动机调速策略
绕线式异步电机的双馈调速要求加在电机转子绕组的电压频率与转子绕组感应电动势同频率，这样使控制电机变得复杂了。如果把异步电机转子感应电动势变为直流电动势，同时把转子外加电压也变为直流，这样就免去了对转差频率的检测、控制，主电路和控制系统也相对简单得多，符合三相异步电动机串级调速策略的基本思路。串级调速就是在绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势，以改变电动机的转差，从而实现调速。串级电动机调速策略能够有效降低调速损耗，提高电动机效率。而且当调速机械出现问题时，可以进行全速切换，能有效降低因电动机停车而造成的损失。
4.3能耗转送调速策略
能耗转差调速时，电机转差功率全部消耗在转子上，因此随着转差率的增加，转差功率的消耗也会增加，这将引起转子发热加剧、效率降低。这种调速方式称转差功率消耗型调速，它包括定子调压调速、绕线式电动机转子串电阻调速和电磁调速电动机调速。定子调压调速是通过调节电动机定子电压，使转子因电流的不同，产生与磁极间不同的扭力，使电动机产生不同的动力和速度。根据经验，定子调压调速最好的方式是采用晶闸管调压方式，该种调压调速方式设备要求简单、能耗较低、调速效果好。绕线式电动机转子串电阻调速方法是通过在转子回路中串联电阻，使电动机的转差率加大，从而实现对电动机的调速。电磁调速电动机调速法通过改变晶闸管的导通角，以改变励磁电流的大小，从而实现电动机的调速。电磁调速电动机调速法具有控制简便、便于维护、机构简单、系统可行、调速效果好等优点。
4.4液力耦合器调速策略
液力耦合调速策略是利用液力耦合调速器对电动机进行调速操作。液力耦合调速器是一种基于液力的传导机构，主要由泵轮、涡轮和液体组成，并密闭在一起，该传导机构动力传输的功能与充液量的多少具有一致性。因此，可以通过改变充液量及比率，来实现对转速的调节，进而实现对三项异步电动机的速度调节。液力耦合调速策略具有调速范围广、功能强大、操作方便、便于自动控制等优点，具有广泛的应用前景。
4.5电动机变频调速策略
变频调速是改变异步电动机定子电源频率，从而改变同步转速，实现异步电动机调速的一种方法。这种调速方法有很大的调速范围、很好的调速平滑性和足够硬度的机械特性，使异步电动机可获得类似于他励直流电动机的调速性能。电动机变频调速是目前异步电机调速的主流方法，这种运行方式一般应用于拖动系统的起动和升速阶段。为了系统尽快起动，电机需要运行在比较高的转矩情况下，并且保持恒转矩运行。变频调速策略具有调速可靠性高、控制精度高、能耗低、调速范围广等优点，但同时，也具有结构复杂、技术要求标准高、成本突出、维护保养能力大等特点，需要根据实际情况进行选择。
5结束语
对三相异步电动机，要具体问题具体分析，采取变极对数电动机调速、串级电动机调速、能耗转送调速、液力耦合器调速、电动机变频调速等不同的调速策略，以提高电动机调速的实效。
参考文献：
[1]章程.三相异步电动机调速方式研究.机电信息，2019.08.12-13.
[2]黄天翔.三相异步电动机变频调速系统控制策略的研究.天津理工大学，2018
[3]冯志华.三相异步电动机调速策略探讨.中国高新技术企业，2012.22.75-77.
论文作者:王娟平,杜静,王红燕,田晓娟
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：电动机论文; 转子论文; 定子论文; 对数论文; 三相异步电动机论文; 方法论文; 策略论文; 《电力设备》2019年第7期论文;