當電壓施加到交流感應電動機時，它以一定的速度運行。交流感應電機的變速要求通常由三相電機和逆變器或 VFD 來滿足。這篇博文還介紹了另一種選擇。

首先，讓我們談談交流感應電機最常見的速度控制方法，即逆變器或變頻驅動器 (VFD)。我最熟悉的是富士電機的 FRENIC Mini C2 系列。

富士電機 FRENIC Mini C2 系列 VFD

該設備如何控制交流電機的速度？我們先來了解一下為什么電機會以一定的速度運轉。用數學術語來說，電機的同步速度計算如下：

大多數工業交流感應電機都是 4 極型，因此電機速度與輸入電源頻率 (Hz) 同步。在 60 Hz 時，電機將以 1800 RPM 的速度運行。

變頻驅動器通過使用 PWM（脈沖寬度調制）改變饋送到電機的電源頻率來控制電機速度。通常沒有來自電機的反饋；盡管有些驅動器使用反電動勢作為反饋。

這是 FRENIC Mini C2 VFD 的控制邏輯框圖（來自手冊）。請注意它的復雜性僅在于組件的數量。通常提供動態轉矩提升或滑差補償控制等功能來提高性能。

使用 VFD 的一個缺點是它可能變得昂貴且難以確定尺寸。它還需要具有逆變器額定負載或至少連續額定負載的三相交流感應電機。如果電機提供制動機制，它通常會降低占空比。我以前在市場上看到過用于單相電機的 VFD，但很難找到，而且我們從未用我們的電機測試過它們。

另一種控制單相交流感應電動機速度的方法？

現在讓我們看看另一種速度控制方法。看一下單相交流感應電機的速度轉矩曲線，它描述了電機啟動后的行為。電機將從 0 r/min 開始，然后加速到其額定速度。注意輸入電壓如何影響速度-扭矩曲線的形狀。如果負載轉矩保持不變，輸入電壓從 100V 降低到 90V，則電機速度降低。是的，您可以使用電壓來控制交流電機的速度。

注：最高速度約為 1500 r/min，因為輸入功率為 50 Hz。對于 60 Hz 電機，1500 r/min 將是 1800 r/min。

但是，您可以看到，電壓下降 10v 后，速度并沒有下降太多。如果電壓降低太多，電機可能會被迫在不穩定區域（小于 ~1,000 RPM）運行并可能失速。理想情況下，您實際上希望電機以最佳額定速度運行以獲得最佳和最高效的性能。這種調速方式與直流有刷電機的調速方式非常相似。但是，直流有刷電機的速度控制 RPM 范圍要寬得多。

為了使這種控制方法成功，需要一個反饋裝置來閉合電機和速度控制器之間的環路。這種反饋對于防止電機速度（和輸入電壓）波動太大是必要的。

Oriental Motor 使用測速發電機來關閉我們的交流速度控制型電機和速度控制器（例如DSC 系列或 US2 系列）之間的回路。測速發電機，又名轉速表，產生與速度成正比的電壓。它用于連續反饋回路，以將速度精度保持在±1% 或更低。

這是 DSC 系列的簡化控制電路圖。

對于任何感興趣的人，這是包含更多詳細信息的控制電路圖。您可以看到我們使用TRIAC來控制電壓。我們還使用半波整流器。

這顯示了在電機運行期間如何使用測速發電機。

由于控制電路比 VFD 復雜得多，因此與 VFD 驅動的交流電機相比，交流速度控制電機是一種經濟高效的選擇。與 VFD 驅動的電機相比，相位控制方法還表現出更少的電噪聲，其中 VFD 的切換速度要快得多。

DSC 系列引入的另一個優勢是垂直操作。過去，測速發電機電機是垂直行駛應用的麻煩。原因是重力。

帶測速發電機反饋的交流調速電機的一個缺點是在低速時，電機對扭矩有一定的限制。電機的速度扭矩曲線被標記以顯示這一點。 確保在“安全操作線”以下操作。 組合型（減速電機）請參照“組合型許用轉矩”虛線標示。

換句話說，為了避免這個問題，請使用減速電機。

還有其他選擇嗎？

如果需要更低的溫度運行、更高的電源效率、更好的速度調節、恒轉矩輸出或更寬的速度范圍，是理想的選擇。 < >無刷電機 對于雙皮帶輸送機、拋光/去毛刺機或攪拌機等應用，負載引起的速度波動太大會影響最終產品。如果恒轉矩和速度調節至關重要，并且伺服電機系統超出預算，則值得考慮無刷電機。 雙皮帶輸送 拋光/去毛刺 攪拌 單擊下方可比較可用的 3 種速度控制技術。 < > < >選擇合適的電機：交流齒輪電機與無刷直流電機，哪個更好？

審核編輯黃宇