交流電機是用于實現機械能和交流電能相互轉換的機械。由于交流電力系統的巨大發展，交流電機已成為最常用的電機。

交流電機由于沒有換向器,因此結構簡單，制造方便，比較牢固，容易做成高轉速、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。

交流電機調速

隨著電力電子技術、微電子技術、數字控制技術以及控制理論的發展，交流傳動系統的動、靜態特性完全可以和直流傳動系統相媲美，交流傳動系統獲得廣泛應用，交流傳動取代直流傳動已逐步變為現實。

由于交流電機本質上為非線性、多變量、強耦合、參數時變、大干擾的復雜對象，它的有效控制一直是國內外研究的熱點問題，現已提出了多種控制策略與方法。其中經典線性控制不能克服負載、模型參數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、直接轉矩控制也存在一些問題：近年來，隨著現代控制和智能控制的理論發展，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的且不帶速度反饋的開環控制方式。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的方式進行控制。

此法優點：結構簡單，工作可靠，控制運算速度要求不高等。

此法缺點：開環控制的調速精度和動態性能較差；只控制了氣隙磁通，而不能調節轉矩，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節，以抑制電流沖擊；低頻時轉矩不足，需轉矩補償，以改變低頻轉矩特性。

(2)閉環轉差頻率控制

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

此法優點：基本上控制了電機轉矩，提高了轉速調節的動態性能和穩態精度。

此法缺點：不能真正控制動態過程的轉矩，動態性能不理想。

交流電機調速的調速方法

1.聽聲音，仔細找故障點交流異步電機在運行中，若發現較細的“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，產生大的電磁噪聲。

(2)轉子噪聲轉子旋轉發出的聲音，由冷卻風扇產生的，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，加速力矩使轉子鐵芯與軸的配合松動所造成的，輕者可繼續使用，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，是軸承內滾的不規則運動所產生，它與軸承的間隙、潤滑脂狀態有關。“咝咝”聲是金屬摩擦聲，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，在接近干磨狀態時油氣蒸發出現的異味。

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。

交流電機調速的三種方法是什么?

1、改變磁極對數調速，目的就是控制磁場的同步速度控制轉子轉速。轉差率不變，其轉差損耗少，為有級調速，使用場合有限制。

2、改變轉差率調速，同步轉速不變改變轉子回差激磁電流。缺點，無法利用電機的滑差功率，其功率因數低，而且全部的轉差功率都以熱能形式消耗掉。

3、改變頻率調速，轉差率和轉差功率消耗都不變。

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

（1） 變極調速；這種變速方式只適用于專門生產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。只能實現較大范圍的調速。

（2） 轉子串電阻；只適合與繞線式轉子異步電機，改變串聯于轉子電路上的電阻的阻值，從而改變轉差率實現調速。可以實現多種調速。但電阻消耗功率，效率低，機械性能變軟，只適合調速要求不高的場合。

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

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

（5） 調壓調速；利用晶閘管構成交流調速電路，改變觸發角，改變異步電機的端電壓進行調速。效率較低，只適合特殊轉子的電動機；

交流電機調速方法

一、變極對數調速方法

改變定子繞組的接紅方式來改變籠型電動機定子極對數達到調速。

二、變頻調速方法

使用變頻器改變電動機定子電源的頻率，從而改變其同步轉速的調速方法。

三、串級調速方法

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

四、繞線式電動機轉子串電阻調速方法

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

五、定子調壓調速方法

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

六、電磁調速電動機調速方法

電磁調速電動機由籠型電動機、電磁轉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時，處于其中的液體受葉片推動而旋轉，在離心力作用下沿著泵輪外環進入渦輪時，就在同一轉向上給渦輪葉片以推力，使其帶動生產機械運轉。通過不同的液力（潤滑油和渦輪）達到調速。

編輯：黃飛

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