西门子代理商_西门子PLC总代理_西门子变频器总代理

直流电机——调速原理

直流电机的调速：所谓调速，即通过调节电机转速获得所需扭矩。

直流（有刷）电机通过调节电压、串接电阻、改变励磁都可以调速，但是实际以调节电压Zui为方便也Zui为常用，目前主要使用PWM调速，PWM其实就是通过高速的开关来实现直流的调压，一个周期内，开的时间长，平均电压就高，关的时间长，平均电压就低，调起来很方便，只要开关速度够快，电网的谐波就少，且电流更为连续。

但是电刷和换向器长期磨损，同时在换向的时候有巨大的电流变化，非常容易产生火花，换向器和电刷限制了直流电动机的容量和速度，使得直流电动机的调速遇到了瓶颈。

对于无刷直流电机，调速的时候表面上只控制了输入电压，但电机的自控变频调速系统（无刷直流电机本身自带转子位置检测器等转子位置信号获取装置，使用此装置的转子位置信号来控制变压变频调速装置的换相时刻）自动根据变压控制了频率，用起来和直流（有刷）电机几乎一样，非常方便。

由于转子采用永磁体，不需要专门的励磁绕组，在同等容量的情况下，电机体积更小，重量更轻，效率更高，结构更紧凑，运行更可靠，动态性能更好，在电动汽车的驱动等方面都获得了广泛的应用。

3. 三相交流电机——异步电机

交流电机分为同步电机和异步电机，同步电机多用于发电机，异步电机多用于电动机。

电机的外壳是定子，定子上有三相对称交流绕组，由于三相电顺序变化，形成一个旋转的合成磁场，磁场的旋转速度就是同步转速。

同步转速n=60f/p，f是频率，p是极对数，比如对于接入国家电网50Hz的2极电动机（即极对数为1对），那么转速n=60*50/1=3000r/min。

同理，4极，6极，8极电机同步转速为1500，1000,750  。

异步电机机构简单，转子为闭合线圈，比如鼠笼式。

转子线圈将切割旋转磁场，产生感应电动势，进而产生感应电流，Zui后产生旋转磁场，这样转子就变成了一个电磁铁，将跟随定子磁场旋转，所以转子的转速必然＜定子的旋转磁场，这样才能切割磁感线。

即转子的异步转速＜同步转速，转子与定子磁场存在转速差，所以称之为异步电机。

不同厂家生产的异步电机额定转速略有差异，2极电机约2800+r/min，4极，6极，8极异步约为1400+,950+,700+。

异步电机空载时转速高，有负载时转速下降。

异步电动机结构简单，维护方便，运行可靠价格便宜，得到广泛应用。

同步电机：

如果让转子速度=定子磁场旋转速度，就成为了同步电机，此时就需要把定子变成一个电磁铁或永磁铁，即给定子通电，此时不需要再切割磁感线就能旋转，旋转速度与磁场旋转速度相同，即形成同步电机。      

同步电机转子结构比异步电机复杂，价格高，在生产生活中应用不如异步电机广泛，主要用作发电机上，现在火电站，水电站、汽轮机、水轮机基本都是同步电机。

3. 三相交流电机——异步电机的调速

异步电机的调速：理论上异步电动机控制交流电频率、电压、或者转子的电阻、电机的磁极分布都可以调速，但是实际上实现无极调速用调节频率和电压的方法实现。

由于调压调速范围不大，一般只能用在调速要求不高的场合，应用并不广泛。      

 变频调速：说到变频，大家可能都听说过。

变频调速的全称是变压变频调速（VVVF），也就是在改变频率的时候改变电压，这样异步电动机的调速范围就足够大了。

变频器可以分为两个大类：交交变频和交直交变频。

交-交变频：将交流电直接通过电力电子器件变换为另一个频率的交流电，Zui高输出频率不能超过输入频率的一半，所以一般只用在低转速、大容量的系统中，可以省去庞大的齿轮减速箱。

交-直-交变频器将交流电先整流变成直流，再通过逆变器变成可控频率和电压的交流，配合PWM技术，这种变频器可以实现大范围的变压变频。

对于电动汽车来讲，异步电动机皮实耐用，过载能力强，控制算法又如此成熟，完全可以拿来用。