电动机变频调速的三种途径

  变频调速是三种电机调速方式中的较佳选择。目前，对电机进行调速，主要通过三种途径：

  一、是机械调速。

  机械调速方法有电磁离合器、液力耦合器和液粘离合器三类，其中使用最多的是液力耦合器，即在电机和负载之间串入一个液力耦合装置，通过液面的高低调节电机和负载之间耦合力的大小，实现负载的速度调节。上世纪90年代，液力耦合器在高压大容量笼型电机拖动的风机、泵类上使用的较多。由于它的调速范围有限（99%～30%）、调速精度不够高、效率较低、只能单机使用、故障时必须停机修理等缺陷，使用范围很窄，使用量也非常有限。

  二、串级调速方式。

  串级调速必须采用绕线式异步电动机，将转子绕组的一部分能量通过整流、逆变再送回到电网，这样相当于调节了转子的内阻，从而改变了电动机的滑差。由于转子的电压和电网的电压一般不相等，所以向电网逆变需要一台变压器，为了节省这台变压器，现在国内市场应用中普遍采用内馈电机的形式，即在定子上再做一个三相的辅助绕组，专门接受转子的反馈能量，辅助绕组也参与做功，这样主绕组从电网吸收的能量就会减少，达到调速节能的目的。由于在工业生产中绕线电动机的使用量不多，串级调速方式的应用范围也较窄。

  三、变频调速方式。

  变频调速就是通过变频器改变供电频率，从而实现对电动机转速的调节，提高电气传动系统的运行效率。从电流的变化方式来看，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。从电压高低的分类方面来看，我国习惯上把额定电压在3kV到10kV之间的电动机称为高压电机，因此一般把针对3kV至10kV高电压环境下运行的电动机而开发的变频器称为高压变频器，国外则从输电电压和用电电压的角度考虑，通常将之称为中压变频器。从调速效果看，使用变频器调速是最好的调速技术，它的调速范围最宽，可达到100%～5%；调速精度最高，可达到±0.5%。由于它是无级调速，可实现电机的软起动和整个生产系统的全自动控制。

  相比其他两种调速方式，变频调速具有效率高、调速范围宽、调节平滑等优点，可实现软起，避免对电网产生冲击，一套变频器可以对多台电机调速，发生故障可以切换到工频电源继续工作而不影响生产等，而且发挥着提升工艺控制水平和提高生产效率的显著作用，是最理想的调速装置。尤其是具备矢量控制和能量回馈等功能的高性能高压变频器，被广泛应用于如轧钢机、矿井提升机、电气机车牵引系统、船舶驱动等工业用途和高端军事用途，以实现更为复杂的精密电机调速和工艺控制，达到改善生产工艺的目的。