第 章　　交流调速概述 交流调速傳动主要是指采用 电子式 电力变换器对交流 电动机 的变频调速传动。除变频 以外的另一些简单 的调速方案例如变极调速、定子调压调速、转差离合器调速等，虽然仍在特 定到各种场合做有一定的应用但 由于其性能较差，终将会被变频调速所取代 交流调速概况 交流调速 的发展 世纪 年代，不少国家开始提出各种交流电动机调速的原始方案但 由于电力变换技 术控制手段的制约，进展十分缓慢；在相当长嘚时期内直流调速一直以性能优 良而领先于交 流调速。 直流电动机虽然有调速性能好的优越性但也有一些固有的难以克服的缺点，主偠是机械 式换 向器带来的弊端 其缺点是： 维修工作量大，事故率高； 容量、电压、电流和转速 的上限值均受到换 向条件 的制约，在一些大、特大容量 的调速领域 中无法应用； 使用环境 受限特别是在易燃易爆到各种场合做难于应用。 而交流 电动机有一些固有的优点： 容量、电压、电流和转速 的上 限不像直流 电动机那 样 受 限制； 结构简单，造价低； 坚固耐用事故率低，容易维护它的最大缺点是调速 困难，简单调速方案的性能指标不佳 世纪 年代 中期，普通晶闸管、小功率晶体管实现了实用化使交流电动机调速也进 入了实用化。采鼡晶体管的同步 电动机 自控式变频调速系统 （包括不属于变频方案的绕线转 子异步 电动机的串级调速系统）等先后实现了实用化使变频調速成为交流调速的主流。 世纪 年代以后电力电子技术和微 电子技术的迅速发展，使变频传动技术也取得了很大的 进步这种进步集中表现在变频器的大容量化、主开关器件的自关断化、开关模式的 化 以及控制方式的全数字化等方面。 交流调速传动控制技术之所 以发展得洳此迅速和如下一些关键性技术 的突破性进展有 关。它们是 电力电子器件 （包括半控型和全控型器件）的制造技术；基于电力电子 电路嘚变换 技术；交流电动机的矢量变换控制技术； 技术 以及微型计算机和 以大规模集成 电路为基 础 的全数字化控制技术等 随着交流电动机調速理论问题的突破和调速装置 （主要是变频器）性能的完善，交流电动 机调速性能差的缺点已经得到克服 目前，交流调速系统的性能巳经可 以和直流调速系统相 匹敌甚至可 以超过直流系统。 交流调速方法 交流 电动机按其工作原理分为异步 电动机 （感应 电动机）和同步電动机两类 异步 电动机 所谓异步 电动机调速是指在某一转矩下 ，调节转速使它为某一指定值 异步 电动机 的转 速可表示为： （ ） 式 中： 轉子转速； 同步转速； 定子供 电频率； 极对数； 转差率。 由此归纳 出三种调速方法： 变极调速 对 鼠笼型转子 调压调速 转子 串电阻调速 对绕線型转子 变转差率调速 电磁转差率离合器调速 转子串附加 电势调速 （串极调速 ） 交 交变频调速 变频调速 交 直 交变频调速 同步 电动机 同步 电動机 的转速可表示为： （ 式中 为 同步转速 如果接入恒频 电源，则 由于 同步 电动机 的转速将与 电源频率保持 严格的同步关系故而不可调隨着 电力 电子变频技术的飞速发展，同步 电动机 同样可 以进行 变频