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变频调速技术及其应用综述
作者：刘高燕
来源：《科技视界》2014年第03期
【摘 要】本文阐述了变频调速技术的原理、调速方法分类、发展状况等，并以该技术在山西兰花科技创业股份有限公司大阳煤矿分公司的应用情况为例，对其应用情况进行了介绍。最后，本文对该技术未来的发展趋势进行了展望。 【关键词】变频调速；煤矿；交流电动机
变频调速技术是一种以改变电动机频率和改变电压来达到电动机调速为目的的技术。众所周知，无论哪种机械调速，都是通过电动机来实现的。从大范围来分，电动机有直流电动机和交流电动机。过去的简单调速，多数都用直流电动机，它容易实现调速的目的。但是，直流动机固有的缺点是：滑环和碳刷需要经常拆换，给人们带来了太大的麻烦。如此以来，很多人设想，若把可靠简单的笼式交流电动机用来调速那该多好啊！因而相继就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速、串极调速、液力偶和调速等交流调速方式。当然也出现了滑差电动机、绕线式电动机、同步电动机，总而言之这些都是针对交流电动机的调速。 1 变频调速的原理与分类
三相异步电动机转速公式为：n=60f/p（1-s）。从此式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可达到改变电机转速的目的。如果没有调速装置，电机工作在额定转速下，当负载或工况变化时，系统所积累的多余能量只能通过不同的手段消耗掉，否则系统将无法稳定工作。对于交流电动机来说，根据电机轴功率和转速的三次方成正比的原理，在满足负载要求（功率、力矩）的前提下，只要能降低速度，其节电效果是不言而喻的。 交流电机调速从根本上分为三大类：变频调速、串极调速和变极调速。 1.1 串极调速（包括转子串电阻调速）
转子串电阻是通过改变串接在转子线圈上的电阻改变电机转子电势，从而改变电机机械特性达到调速的目的。这种方式常用在吊车和传统的提升机的调速上。长时间工作的大功率绕线式电机调速用电阻串接，将大量的电能消耗在转子电阻上，且只能实现有级调速。如果是转子串可控硅，通过控制可控硅的导通角控制电流。相当于改变回路中的电阻达到同样效果。而转子的电能经可控硅组整流后，再逆变送回电网。但其机械特性较软，其中转子串电阻属于低效调速方式，串极调速的应用情况不能令人满意，已多不采用。 1.2 变极调速
