1.调速原理及机械特性

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，目前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。

   根据三相异步电动机降低定子电源电压的人为机械特性，在同步转速n1，不变的条件下，电磁转矩TocU12 。降低电源电压可以降低转速，定子电压为Un，U1，U2（且Un>U1>U2）的机械特性如图1所示。对于恒转矩负载，在不同电压下的稳定运行点为A、B、C ；对于泵类负载，在不同电压下的稳定运行点为A'、B'、C' 。可见，当定子电压降低时，稳定运行时的转速将降低（nA >nB>nC 或nA>nB’>nC’）从而实现了转速的调节。

图1  异步电动机降压调速

2.调速方法的特点及特性

其特点和性能为：

1）三相异步电动机降压调速方法比较简单；

2）对于一般的鼠笼式异步电动机，拖动恒转矩负载时，调速范围很小，没多大实用价值；

3）若拖动泵类负载时，如通风机，降压调速有较好调速效果，但在低速运行时，由于转差率 增大，消耗在转子电路的转差功率增大，电机发热严重；

4）采用下述闭环控制系统的调速范围一般为10:1。

5）调压调速线路简单，易实现自动控制；

6）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。

7）调压调速一般适用于100KW以下的生产机械。

3.降压调速方法的改进

（1）若要求拖动恒转矩负载且调速范围要求较宽的场合，可采用高转差率型双鼠笼型或深槽型的鼠笼电机（表现出高转子电阻）（参阅其他书籍）；对于采用绕线式异步电动机，可在转子回路串入电阻。其机械特性如图2所示。由于低速下转子发热严重，多采用绕线式异步电动机，使大部分转差功率消耗在电机外部的电阻上。

（2）若要求低速时机械特性较硬，即在一定静差率下有较宽的调速范围，又保证电机具有一定的过载能力，可采用转速负反馈降压调速闭环控制系统，其原理框图及静特性如图3所示。

                图2  高转子电阻电机降压调速机械特性
 

       图3  转速负反馈降压调速闭环控制系统

    当电动机运行于A点时，对于的负载转矩为TL ,系统处于平衡状态。由于某种原因，如负载增大到Th，若无转速负反馈，则转速会下降。采用转速负反馈降压调速系统后，则电机定子电压会自动调节到U1，使电动机运行于A''点。同理，若负载减小到TL1，则电机定子电压会自动调节到U2，使电动机运行A'点，将三个工作点 A'、A、A'， 联接起来便是闭环控制系统的静特性。

这种调速方法即非恒转矩调速方法，也非恒功率调速方法，多用于泵类负载的场合。