论文导读：这种调速方法只适用于绕线式电动机。调速，电机拖动系统中常见的三相异步电动机应用中几个问题。
关键词：三相异步电机转动原理，重载起动，调速，过电流保护
三相异步电动机具有结构简单,运行可靠,坚固耐用,价格便宜,维修方便等一系列优点。与同容量的直流电动机相比,异步电动机还具有体积小,重量轻,转动惯量小的特点。论文检测，调速。因此,在工矿企业的电机拖动系统中异步电动机得到了更为广泛的应用。
一、三相异步电动机基本的转动原理
三相异步电动机是利用旋转磁场工作的，其工作原理可通过以下演示实验来直观地了解。一个装有手柄的蹄性磁铁以轴座01为支撑自由转动；在蹄性磁铁两磁极之间有一个鼠笼转子，鼠笼转子以轴座02为支撑自由转动；轴座01和轴座02在同一条轴线上。蹄性磁铁和鼠笼转子之间没有摩擦力和机械连动关系，两者均可独立自由转动或保持静止。当摇动手柄使蹄性磁铁顺时针方向旋转时，磁场的磁力线就切割鼠笼转子上的铜条，相当于转子铜条逆时针方向切割磁感线，闭合的铜条中就会产生感生电流，其方向可用右手定则判断。由于感生电流处在蹄性磁铁的磁场中，因此铜条要受到磁场力的作用而使转子转动，磁场力的方向可根据左手定则判断，从判定的结果可知转子转动方向与蹄性磁铁旋转方向一致。论文检测，调速。
二、三相异步电动机的重载起动
1、小功率三相异步电动机的重载起动
这种情况的主要问题是起动转矩不足,而小功率三相异步电动机一般为鼠笼型,解决的办法是用特殊电机获得高起动转矩,主要有高转差率电机、深槽式电机和双笼型电机.从起动电流公式和起动转矩公式可以看出,增大转子电阻既可限制起动电流又可提高起动转矩。
高转差率异步电动机的转子导条不是普通的铝条,而是采用电阻率较高的铝合金.这种电机过载能力强,但功率因数低,正常运行时损耗较大,效率较低.所以只适用于频繁起动的场合,主要是起重运输机械.深槽式异步电动机是利用起动过程中转子导条内的集肤效应使起动时的转子电阻增大,改善起动性能又不降低正常运行效率,但功率因数和过载能力有所降低,适用于需要重载起动而对过载能力要求不高的场合.双笼型异步电动机利用集肤效应改善了起动性能,又保证了基本的运行性能,但电机价格较高,一般用于要求起动转矩较高的场合.
2、大功率三相异步电动机的重载起动
此种情况下既要有较高的起动转矩又要限制起动电流,若高起动转矩的笼型异步电动机不能满足要求,可以采用绕线型异步电动机,在转子电路中串联合适的电阻,既可提高起动转矩又能降低起动电流.因而,要求起动转矩大或起动频繁的生产机械常采用绕线型异步电动机拖动.大功率电动机一般为绕线型。论文检测，调速。
三相绕线型异步电动机常用的起动方法有转子串固体电阻、频敏电阻或液体电阻.大功率绕线型异步电动机转子串固体电阻起动,不能无级调节,起动不够平滑。论文检测，调速。为了减小冲击,应在转子回路中串入多级对称电阻,并随着转速的升高逐渐切除起动电阻,因此设备投资大,操作、维修不便.串频敏电阻器起动,结构简单、维护方便,可以无级调节,但起动电流较大、功率因数低,使起动转矩受到限制,且不同容量的电动机要配不同规格的频敏变阻器.转子回路串液体电阻,能连续无级调节使电机平滑起动,具有起动转矩大、起动电流小、起动时间短、功率因数高、噪声小、温升低、结构简单的特点,并且可以通过调节液体浓度来改变阻值,使一台起动器适应不同功率的电动机,因此是大功率电动机重载起动的首选方案.
三、三相异步电动机的主要调速方法
三相异步电动机的调速方法包括：变极对数、定子调压、定子变频、串级调速、双馈调速、液力耦合、电磁转差离合器等，从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：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；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力耦合器调速，能量损耗在液力耦合器的油中。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。下面就对改变转差率进行调速的几种方法进行阐述：
1、改变定子电压调速
异步电动机的转矩与定子电压的平方成正比，改变定子电压就可以改变电动机的机械特性和转矩，这种方法不适用于普通笼式电机，因为它的转子电阻很小，转速低时电流会急剧上升。论文检测，调速。可用于绕线式异步电动机，其转子回路可串电阻或频繁变阻器，大部分转差能量损耗被引到外接电阻或频繁变阻器上，减轻电动机的发热。
2、改变转子电阻调速
这种调速方法只适用于绕线式电动机，在异步电动机的转子电路内串入调速电阻，当负载一定时，转子回路中串接的电阻越大电动机的转速越低，越小转速越高。此方法设备简单，控制方便，初期投资少，但转差功率以发热的形式消耗在电阻上，属有级调速，机械特性较软。
3、串级调速
目前，较先进的串级调速应用了可控硅逆变器控制的串级调速线路，其优点是能够获得较硬的机械特性，整流元件压降小，设备占地面积小，无旋转部分，噪声小，维护较简单，是绕线式电动机很有发展前途的调速方法之一，其缺点是，转子回路装有滤波用的电抗器，故功率因数较低。
四、使用过程中有必要加强三相异步电动机的过电流保护
为达到安全可靠的全面保护，只靠设计一种保护方法是不行的，必须全面分析各种故障引起的电流异常情况，采用智能保护器或多功能保护器来保护三相步电动机的安全运行，保护器的设计应具有下面的功能：
1、设置电流速断保护
用于电动机内部定子绕组以及进线所发生的相间短路故障或相间接地短路故障，短路电流很大时，迅速切断电源。论文检测，调速。
常见的电流速断保护是熔断器和低压断路器。熔断器的熔体串联在被保护的电路中，当电路正常工作时，熔断器不起作用，相当于一根导线，其上面的压降很小，可忽略不计。当电路短路时，很大的短路电流流过熔体，使熔体立即熔断，切断电动机电源，电动机停转，起到保护作用。同样，若电路中接入低压断路器，当再现短路时，低压断路器会立即动作，切断电源，使电动机停转。
2、设置定时限过流保护
作为电动机运行过程中短路保护的后备保护，以提高保护整定的灵活性。
3、设置反时的过负荷保护
防止电动机长时间过负荷运行而引起的电流过大，防止由于电流热效应的累积作用，使定子部分过热而引起的损坏。
4、设置负序电流保护
防止电动机的各类非接地性不对称故障。
5、设置起动时间过长保护防止由于各种原因使得电动机不能成功起动时，大起动电流对绕组的损坏以及起动转矩对轴承的损坏。
结语：为了保证三相异步电动机的安全、经济和稳定运行，就必须要掌握有关异步电动机的安全运行的基本原理，对三相异步电机应用中可能出现的问题进行深入的探讨与分析，做到尽可能合理地使用电动机，避免事故隐患的产生，确保电动机高效运行。
参考文献：
1、汤天浩《电机与拖动基础》[M]北京:机械工业出版社2004；
2、李兴艳《浅谈三相异步电动机的几种常用调速方法》[J]甘肃科技纵横2010（2）；
3、马江鹏《浅析三相异步电动机的组成和工作原理》[J]现代经济信息2010（3）；
4、罗恩华《三相异步电动机起动方法的比较与选择》[J]广东水利电力职业技术学院学报2010（2）。
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