[科普中国]-调速马达

调速电机（调速马达）是利用改变电机的级数、电压、电流、频率等方法改变电机的转速，以使电机达到较高的使用性能的一种电机。

由于其优异性能，调速电动机已广泛用于钢铁、电站、电缆、化工、石油、水 泥、纺织、印染、造纸、机械等工业部门作恒转矩或递减转矩的负载机械无级调速之 用，尤其适宜作流量变化较大的泵和风机类负载托动之用，能够获得良好的节能效果

调速方法变极对数调速这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：

1、具有较硬的机械特性，稳定性良好；

2、无转差损耗，效率高；

3、接线简单、控制方便、价格低；

4、有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；

5、可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。

本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。

变频调速变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。其特点：

1、效率高，调速过程中没有附加损耗；

2、应用范围广，可用于笼型异步电动机；

3、调速范围大，特性硬，精度高；

4、技术复杂，造价高，维护检修困难。

5、本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。

串级调速串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差，达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收，再利用产生附加的装置，把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式，串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式，多采用晶闸管串级调速，其特点为：

1、可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高；

2、装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速70%－90%的生产机械上；

3、调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产；

4、晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。

5、本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。

绕线式调速绕线式异步电动机转子串入附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大，电动机的转速越低。此方法设备简单，控制方便，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。

调压调速当改变电动机的定子电压时，可以得到一组不同的机械特性曲线，从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比，因此最大转矩下降很多，其调速范围较小，使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围，调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机，如专供调压调速用的力矩电动机，或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。为了扩大稳定运行范围，当调速在2：1以上的场合应采用反馈控制以达到自动调节转速目的。

调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源，常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种。晶闸管调压方式为最佳。调压调速的特点：

1、调压调速线路简单，易实现自动控制；

2、调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中，效率较低。

3、调压调速一般适用于100KW以下的生产机械。

电磁调速电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源（控制器）三部分组成。直流励磁电源功率较小，通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成，改变晶闸管的导通角，可以改变励磁电流的大小。 电磁转差离合器由电枢、磁极和励磁绕组三部分组成。电枢和后者没有机械联系，都能自由转动。电枢与电动机转子同轴联接称主动部分，由电动机带动；磁极用联轴节与负载轴对接称从动部分。当电枢与磁极均为静止时，如励磁绕组通以直流，则沿气隙圆周表面将形成若干对N、S极**替的磁极，其磁通经过电枢。当电枢随拖动电动机旋转时，由于电枢与磁极间相对运动，因而使电枢感应产生涡流，此涡流与磁通相互作用产生转矩，带动有磁极的转子按同一方向旋转，但其转速恒低于电枢的转速N1，这是一种转差调速方式，变动转差离合器的直流励磁电流，便可改变离合器的输出转矩和转速。电磁调速电动机的调速特点：

1、装置结构及控制线路简单、运行可靠、维修方便；

2、调速平滑、无级调速；

3、对电网无谐影响；

4、速度失大、效率低。

5、本方法适用于中、小功率，要求平滑动、短时低速运行的生产机械。

耦合器调速液力耦合器是一种液力传动装置，一般由泵轮和涡轮组成，它们统称工作轮，放在密封壳体中。壳中充入一定量的工作液体，当泵轮在原动机带动下旋转时，处于其中的液体受叶片推动而旋转，在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时，就在同一转向上给涡轮叶片以推力，使其带动生产机械运转。液力耦合器的动力转输能力与壳内相对充液量的大小是一致的。在工作过程中，改变充液率就可以改变耦合器的涡轮转速，作到无级调速，其特点为：

1、功率适应范围大，可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要；

2、结构简单，工作可靠，使用及维修方便，且造价低；

3、尺寸小，能容大；

4、控制调节方便，容易实现自动控制。

5、本方法适用于风机、水泵的调速。1

特点1、具有较硬的机械特性，稳定性良好；

2、无转差损耗，效率高；

3、接线简单、控制方便、价格低；

4、有级调速，级差较大，不能获得平滑调速。2

优点结构简单，运行稳定，使用可靠，维护方便；直接使用三相交流电源，设备投资少；起动性能好，起动力矩大，起动平滑；控制功率小，便于自控、遥控和群控；调速精度高，与本厂普通系列控制器配合后，转速变化率不大于2.5℅， 与本厂精密型 控制配合后，转速变化率小于1℅；调速范围广，无失控区。

常见故障主传动电机运转不正常，轴承发热主传动电机运转不正常滑差电机在运转过程中会剧烈振动，引起轴承发热。拆开离合器电枢与磁极转子，检查电机的轴承是否严重缺乏润滑油脂，而造成轴承严重磨损，电动机的运转性能下降。此时需要更换已损坏的轴承，并加注好润滑油脂。正常情况下，应对这部分机构的所有部件进行一次清洗、加油，以保证主传动电机的正常运行。

主机转速周期性下降出现这种情况，大多数是因机械部分发生了故障所引起，调速电机的胶辊比较多，每根胶辊靠轴承来支撑动弹。如果某根胶辊的任何一端轴承发生了故障，都可能使主机的转速周期性地下峰，严重时，主机动弹会更加挫折，应当即更换轴承才行。另外，应该注意主机各滚筒(包括印版，橡皮、压印滚筒)的轴承及其润滑部位的工作情况是否正常，如果发生故障同样会影响印刷速度。

调速电机升速后机速又逐渐下降以至停机出现这种情况，需要观察调速电机电气柜里的电流表指针的变化。如果其指示电流急剧增大，则主电机的热继电器等过载保护装置必然会产生保护动作，使主电机断开三相电源而住手运转。这时需要认真检查主电机回路的有关接线元件及主电机的交流接触器，调速电机电气柜里的所有热继电器等过载保护装置的接线部位是否松动，接触是否不良而发热。如果这些部位有标题题目，则会在主电机增速后，由于电路中的导线和元件接触不良使电流迅速增大，而引起保护性的停机。当调速电机运转速度较低时，由于主电机的工作电流较小而不会发生气希望速逐渐下降以至停机的情况，但是，当调速电机升速时，用电负荷大，电气元件的故障就会显露出来。在实际工作中，有时可以看到调速电机电气柜内的接线端子由于导线接触不良而发热，甚至在连接处出现氧化物层，导线的绝缘外反烧焦变色，这些标题题目都会严重影响主传动电机的正常运转。这时需要操作人员当即采取相应措施，如清理接线端子和导线的接触面，紧固接线螺钉，去除烧坏了的导线氧化物层，更换损坏严重的接线端子等。

主传动电机运转时噪声较大为了调整滑差电机动平衡，其电枢和磁极转子的两端分别装有配重装置。如果这部分装置稍有松动，那么滑差电机在高速动弹时就会偏离原釆的位置。故障如果发生在主传动电机的外瑞面，就会造成电枢和磁极转子的局部摩擦，使噪声加大。这时就需要停机修理，恢复电枢和磁极转子的动平衡，并重新找好原动平衡配重的位置并将其固定好，使主传动电机正常运转。3

本词条内容贡献者为:

张磊 - 副教授 - 西南大学