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[摘 要]三相异步电动机以其价格低廉、结构简单、容易操作、方便维护等特点得到了现代企业的一致认可，因此，为了更好的让交流拖动设备为现代企业服务，当务之急是选择并不断改进调速方法。本文 主要是对三相异步电动机及其工作原理进行了概述，并详细的探讨了调速的原理和方法。
[关键词]三相异步电动机；调速；原理；方法
中图分类号：S493 文献标识碼：A 文章编号：1009-914X（2018）18-0258-01
1.三相异步电动机的概述
三相异步电动机以其价格低廉、结构简单、容易操作、方便维护等诸多优点得到了现代企业的一致认可。在实际应用过程中，三相异步电动机充当原动力进行拖动机械生产，在此拖动系统中，生产机械需要根据生产工艺规范及技术要求，进行必要的变速运行。实现生产机械的变速运行手段主要有两种：一是电气调速，二是机械调速。所谓电气调速是指在负载保持不变的情况下，通过改变电动机的电气参数实现变速运行的方法；机械调速顾名思义即是改变机械的传动结构方式实现变速运行。本文主要针对三相异步电动机应用电气调速的方式方法进行探讨。在社会的生产和实践过程中，比较常用的电气调速法基本上都是依据三相异步电动机的调速原理展开的。为了满足当今各企业对于交流拖动系统的需求，如何科学合理的发展，探究，创新与开发更加先进的调速方式方法，以及对三相异步电动机工作原理的掌握、分析与应用已成为现代化电动机专业技术人员的一项艰巨任务。
2.三相异步电动机工作原理
在现实生活中三相异步电动机有时也被人们称之为感应电动机，在工作原理上三相异步电动机与直流电动机有所不同，其转子绕组是通过在旋转的磁场中受切割作用产生感应电流，同时在磁场中还会受磁力的作用，产生电磁转矩，达到让转子旋转的目的。若想要了解三相异步电动机的工作原理，研究分析磁场的产生是关键，磁场的产生就是根据“电生磁、磁生电”的相互转化原理产生的。三相绕组在定子槽彼此成120度位置依次排列，简单的说，当A相电压最大时，此时对应A槽磁力最强；稍后B相电压最大时，B槽内磁力变为最大；这样就形成了最强磁极从A槽转移至B槽，依此循环，便产生了“旋转的磁场”旋转的方向由相序决定，交流电频率与旋转速度成正比关系，磁极对数与交流电频率成反比例关系。
3.三相异步电动机的调速原理
3.1 电气调速
所谓电气调速即是在保证负载不变的情况下，通过改变电动机的电气参数，以获得多种运行速度的方式方法。如果出现负载的变化，那么电动机的转速会随之发生相应改变，这种情况属于三相异步电动机自身固有的特性，在此条件下，电动机因负载的变化而使转速发生的改变不能称之为调速。真正的调速是根据相应指标而定义的，具体可以参照以下：平滑性指标指的是系统上下级转速比值，当比值接近于1时，则说明相邻两级的转速越接近，这就意味着调速的平滑性较好；调速范围指的是系统最高转速与最低转速之比，针对不同的生产机械，其所需的调速范围也相应的不同，当然，较大的调速范围是每个机械生产的共同需求；经济性指标就是指调速设备的维护维修、设备投资等费用是否高于标准以及调速的环节是否符合节能标准。
3.2 三相异步电动机的调速原理
三相异步电动机转子的速度可以用公式来进行表示：
n=n0（1-s）=（1-s）
其中，公式中的的n表示电动机的转速；n0表示为电动机定子旋转磁场的转数；s表示转差率；f表示定子电源的频率；p表示定子磁极对数。通过上述公式，我们可以清晰的看到三相异步电动机中转差率、电源的频率、定子磁极对数均对三相异步电动机的转速产生着影响，如若想要对电动机的转速进行改变，我们只需要对转差率、电源的频率、定子磁极对数进行改变就可以实现。
4.三相异步电动机的调速方法
4.1 变频调速
所谓变频调速即通过改变电动机定子绕组电源频率，达到最终的调速目的。实践生产过程中，只单纯的改变电源频率是不能完成电动机的调速特征的，而是需要在调节电源频率的同时，进行电源电压的相应调整，保持调节过程中二者比值相互平衡，在这样的状态下，才能使电动机的运行时刻处在良好的环境中；三相异步电动机在应用改变频率进行调速时，必须有一套能够同时改变电源频率和电压的供电设备，这个设备的专业名称叫做变频器，其工作原理是将频率和电压不变的交流电转化成频率和电压可变的交流电，以供电动机调速使用。
4.2 变极调速
所谓变极调速即通过改变电动机定子磁极对数，实现调节电动机转速的方式方法。定子绕组的磁极对数主要是通过改变三相异步电动机定子绕组的接线方式而改变的。另外一个原因是只有电动机的转子和定子拥有相同极数时，才能确保电动机具有恒定的电磁转矩，进而实现能量的转化，所以，若想通过改变极数来实现电动机转速的改变，必须同时进行电子极数和定子极数的统一改变。鼠笼型电动机就是应用这一方法的典型设备，其自身转子极数能够根据定子极数的变化智能的做出相应变化，以保证其合理的调速目的，确切的说，这种通过变极调速的电动机只适用于鼠笼电动机。
4.3 通过改变转差率进行调速
就是通过控制三相异步电动机的转差率来进行调速。
4.3.1 调压调速：电机转速通过改变电动机定子绕组电压实现的方式方法。将电压调低，将会减小电动机两级的磁通量，进而较小了电动机的电磁转矩，在负载不变的前提下，使电动机的转速降低，此时的旋转磁场切割转子绕组速度加快，增加了转子的电流，使负载转矩与电动机电磁转矩保持平衡，使得电动机在此状态下趋于稳定，实现调速的最终目的。此种方法也存在一定弊端，三相异步电动机降低电压的同时其本身的输出转矩也相应的降低（因三相异步电动机的电磁转矩与定子绕组端电压平方成正比），所以该方法只适用于风机，泵类和轻载类负载应用进行调速。
4.3.2 转子回路串电阻调速：绕线式电动机通过在转子回路中设置串电阻，使电流降低，同时电磁转矩相应降低，在负载不变的情况下降低电动机转速，导致旋转磁场切割转子绕组的速度增大，使得转子的电流相应增加，使负载转矩与电动机电磁转矩保持平衡，继而电动机在此状态下转速将会趋于稳定，实现调速。应用该方法进行电动机的调速其优点是操作简单，容易实现；不足之处在于该调速方法的平滑性差，而且属于有级调速，转差率过低时容易导致机器设备的损耗磨损严重，运行效率大大降低。
4.3.3 串级调速：绕线式转子电动机内转子不串入电阻，而是对应的串接一个附加电动势，该附加电动势与转子电动势保持同频率，从而平衡了因串入电阻所消耗的转差功率。绕线式电子电动机的串级调速进一步克服了转子回路串接其他电阻调速的缺点，保证了其无极平滑调速、低速机械特性、高效率的调速优点。
5.结束语
三相异步电动机有三种主要的调速方式：变转差率调速、变极调速和变频调速。其中，变极调速主要是根据定子绕组接线方式的改变，根据其工作原理进一步改变了电动机的极数，从而实现电动机转速的相应变化，此种调速方法属于有级调速；变转差率调速包括绕线式电动机电子回路串级调速、调压调速和串电阻调速；变频调速属于无级调速模式，也是现代交流电调速的主要发展研究方向；回路串电阻调速的特点是方法简便，容易实现，但也存在着不足之处，其性质属于有级调速，转速稳定性差，效率低等；串级调速相对而言就是有优势的，它能够克服转子回路串电阻调速的缺点，但是设备相对复杂；降压调速局限性较大，主要应用于风机、泵类设备系统。
参考文献
[1] 杨勇.三相异步电动机的调速原理及方法[J].黑龙江科技信息.2014（27）：51-51.
[2] 汪金卡，王众毅.三相异步电动机的调速方法[J].俪人；教师.2016（11）：226-226.
[3] 明静.浅谈三相异步电动机调速方法[J].民营科技.2016（1）：45-45.
[关键词]三相异步电动机；调速；原理；方法
中图分类号：S493 文献标识碼：A 文章编号：1009-914X（2018）18-0258-01
1.三相异步电动机的概述
三相异步电动机以其价格低廉、结构简单、容易操作、方便维护等诸多优点得到了现代企业的一致认可。在实际应用过程中，三相异步电动机充当原动力进行拖动机械生产，在此拖动系统中，生产机械需要根据生产工艺规范及技术要求，进行必要的变速运行。实现生产机械的变速运行手段主要有两种：一是电气调速，二是机械调速。所谓电气调速是指在负载保持不变的情况下，通过改变电动机的电气参数实现变速运行的方法；机械调速顾名思义即是改变机械的传动结构方式实现变速运行。本文主要针对三相异步电动机应用电气调速的方式方法进行探讨。在社会的生产和实践过程中，比较常用的电气调速法基本上都是依据三相异步电动机的调速原理展开的。为了满足当今各企业对于交流拖动系统的需求，如何科学合理的发展，探究，创新与开发更加先进的调速方式方法，以及对三相异步电动机工作原理的掌握、分析与应用已成为现代化电动机专业技术人员的一项艰巨任务。
2.三相异步电动机工作原理
在现实生活中三相异步电动机有时也被人们称之为感应电动机，在工作原理上三相异步电动机与直流电动机有所不同，其转子绕组是通过在旋转的磁场中受切割作用产生感应电流，同时在磁场中还会受磁力的作用，产生电磁转矩，达到让转子旋转的目的。若想要了解三相异步电动机的工作原理，研究分析磁场的产生是关键，磁场的产生就是根据“电生磁、磁生电”的相互转化原理产生的。三相绕组在定子槽彼此成120度位置依次排列，简单的说，当A相电压最大时，此时对应A槽磁力最强；稍后B相电压最大时，B槽内磁力变为最大；这样就形成了最强磁极从A槽转移至B槽，依此循环，便产生了“旋转的磁场”旋转的方向由相序决定，交流电频率与旋转速度成正比关系，磁极对数与交流电频率成反比例关系。
3.三相异步电动机的调速原理
3.1 电气调速
所谓电气调速即是在保证负载不变的情况下，通过改变电动机的电气参数，以获得多种运行速度的方式方法。如果出现负载的变化，那么电动机的转速会随之发生相应改变，这种情况属于三相异步电动机自身固有的特性，在此条件下，电动机因负载的变化而使转速发生的改变不能称之为调速。真正的调速是根据相应指标而定义的，具体可以参照以下：平滑性指标指的是系统上下级转速比值，当比值接近于1时，则说明相邻两级的转速越接近，这就意味着调速的平滑性较好；调速范围指的是系统最高转速与最低转速之比，针对不同的生产机械，其所需的调速范围也相应的不同，当然，较大的调速范围是每个机械生产的共同需求；经济性指标就是指调速设备的维护维修、设备投资等费用是否高于标准以及调速的环节是否符合节能标准。
3.2 三相异步电动机的调速原理
三相异步电动机转子的速度可以用公式来进行表示：
n=n0（1-s）=（1-s）
其中，公式中的的n表示电动机的转速；n0表示为电动机定子旋转磁场的转数；s表示转差率；f表示定子电源的频率；p表示定子磁极对数。通过上述公式，我们可以清晰的看到三相异步电动机中转差率、电源的频率、定子磁极对数均对三相异步电动机的转速产生着影响，如若想要对电动机的转速进行改变，我们只需要对转差率、电源的频率、定子磁极对数进行改变就可以实现。
4.三相异步电动机的调速方法
4.1 变频调速
所谓变频调速即通过改变电动机定子绕组电源频率，达到最终的调速目的。实践生产过程中，只单纯的改变电源频率是不能完成电动机的调速特征的，而是需要在调节电源频率的同时，进行电源电压的相应调整，保持调节过程中二者比值相互平衡，在这样的状态下，才能使电动机的运行时刻处在良好的环境中；三相异步电动机在应用改变频率进行调速时，必须有一套能够同时改变电源频率和电压的供电设备，这个设备的专业名称叫做变频器，其工作原理是将频率和电压不变的交流电转化成频率和电压可变的交流电，以供电动机调速使用。
4.2 变极调速
所谓变极调速即通过改变电动机定子磁极对数，实现调节电动机转速的方式方法。定子绕组的磁极对数主要是通过改变三相异步电动机定子绕组的接线方式而改变的。另外一个原因是只有电动机的转子和定子拥有相同极数时，才能确保电动机具有恒定的电磁转矩，进而实现能量的转化，所以，若想通过改变极数来实现电动机转速的改变，必须同时进行电子极数和定子极数的统一改变。鼠笼型电动机就是应用这一方法的典型设备，其自身转子极数能够根据定子极数的变化智能的做出相应变化，以保证其合理的调速目的，确切的说，这种通过变极调速的电动机只适用于鼠笼电动机。
4.3 通过改变转差率进行调速
就是通过控制三相异步电动机的转差率来进行调速。
4.3.1 调压调速：电机转速通过改变电动机定子绕组电压实现的方式方法。将电压调低，将会减小电动机两级的磁通量，进而较小了电动机的电磁转矩，在负载不变的前提下，使电动机的转速降低，此时的旋转磁场切割转子绕组速度加快，增加了转子的电流，使负载转矩与电动机电磁转矩保持平衡，使得电动机在此状态下趋于稳定，实现调速的最终目的。此种方法也存在一定弊端，三相异步电动机降低电压的同时其本身的输出转矩也相应的降低（因三相异步电动机的电磁转矩与定子绕组端电压平方成正比），所以该方法只适用于风机，泵类和轻载类负载应用进行调速。
4.3.2 转子回路串电阻调速：绕线式电动机通过在转子回路中设置串电阻，使电流降低，同时电磁转矩相应降低，在负载不变的情况下降低电动机转速，导致旋转磁场切割转子绕组的速度增大，使得转子的电流相应增加，使负载转矩与电动机电磁转矩保持平衡，继而电动机在此状态下转速将会趋于稳定，实现调速。应用该方法进行电动机的调速其优点是操作简单，容易实现；不足之处在于该调速方法的平滑性差，而且属于有级调速，转差率过低时容易导致机器设备的损耗磨损严重，运行效率大大降低。
4.3.3 串级调速：绕线式转子电动机内转子不串入电阻，而是对应的串接一个附加电动势，该附加电动势与转子电动势保持同频率，从而平衡了因串入电阻所消耗的转差功率。绕线式电子电动机的串级调速进一步克服了转子回路串接其他电阻调速的缺点，保证了其无极平滑调速、低速机械特性、高效率的调速优点。
5.结束语
三相异步电动机有三种主要的调速方式：变转差率调速、变极调速和变频调速。其中，变极调速主要是根据定子绕组接线方式的改变，根据其工作原理进一步改变了电动机的极数，从而实现电动机转速的相应变化，此种调速方法属于有级调速；变转差率调速包括绕线式电动机电子回路串级调速、调压调速和串电阻调速；变频调速属于无级调速模式，也是现代交流电调速的主要发展研究方向；回路串电阻调速的特点是方法简便，容易实现，但也存在着不足之处，其性质属于有级调速，转速稳定性差，效率低等；串级调速相对而言就是有优势的，它能够克服转子回路串电阻调速的缺点，但是设备相对复杂；降压调速局限性较大，主要应用于风机、泵类设备系统。
参考文献
[1] 杨勇.三相异步电动机的调速原理及方法[J].黑龙江科技信息.2014（27）：51-51.
[2] 汪金卡，王众毅.三相异步电动机的调速方法[J].俪人；教师.2016（11）：226-226.
[3] 明静.浅谈三相异步电动机调速方法[J].民营科技.2016（1）：45-45.