衡量电力传动的调速性能的指标有静差率、调速范围、平滑性和效率。①静差率:载荷由空载增加到额定载荷时转速变化的相对值。它表示速度的稳定性。②调速范围:在静差率不大于给定值,并且载荷为额定值的条件下,传动的最高速度与最低速度的比值。③平滑性:相邻两级速度的比值。这个比值越接近于1,则平滑性越好。④效率或调速时的功率损耗。
交流异步电动机的调速
主要有 4种方法。①改变定子绕组的极对数:这种方法能改变电动机的同步转速。变极电机一般是鼠笼型电动机,做成双速、三速或四速。这种方法比较经济,静差率较小;但只能得到几级速度,主要用于机床、纺织机械和木材加工机械。②改变供电电源频率:这种方法的调速范围、静差率、平滑性和效率等指标都比较好,但要专用的变频电源,设备投资较高。由可控硅供电的异步电动机调速系统已经系列生产,调速范围从10:1~50:1,在工业中开始广泛应用。③在转子回路中串接变阻器:这种方法比较简单,但是损耗大、效率低、静差率和平滑性指标均较差。在短时调速且对调速性能要求不高的小型电动机中应用很广泛。④在转子回路中附加电势:这称为串级调速。这种方法要求附加电势与电动机转子感应电势经常保持相同的频率,只有在这种条件下,附加电势才能与转子感应电势相互作用。采用这种方法可以得到较好的调速指标,但调速范围越宽,产生附加电势的电源设备容量也越大,所以一般用于调速范围不太宽的机械。此外,还有用脉冲调速、定子串联饱和电抗器或可控硅调速等方法。
直流电动机的调速
主要有 3种方法。①电枢回路串接电阻:这种方法比较简单,但静差率大,效率低。②改变激磁磁通:改变电动机激磁磁通的一个简便方法是在激磁绕组回路中串接变阻器,以改变激磁电流。激磁电流只是电枢额定电流的2~5%,因而可以用小容量的电阻器。这样就便于增加调节的级数,而且调速平滑性好,能量损耗小。但这种调速方法只能在额定速度以上采用,范围一般为 1:2;对于特殊设计的调磁电动机范围可以达到1:3~1:4,这时电动机所允许的转矩随转速升高而减小,故对于载荷为恒功率性质的机械是适宜的。③改变电枢电压:采用这种方法调速范围较宽,可以平滑调速,但需要专门的直流调压电源。过去常用直流发电机-电动机组或可控汞弧变流装置作为调压电源,但可控硅变流装置已经或正在取代前两种变流装置。