眾所周知,直流調(diào)速系統(tǒng)具有優(yōu)良的靜、動(dòng)態(tài)性能指標(biāo),在很長(zhǎng)的一個(gè)歷史時(shí)期內(nèi),調(diào)速傳動(dòng)領(lǐng)域基本上被直流調(diào)速系統(tǒng)所壟斷。直流電動(dòng)機(jī)雖有調(diào)速性能好的優(yōu)勢(shì),但也有一些固有的難于克服的缺點(diǎn)。如機(jī)械式換向帶來(lái)的弊端,使其事故率高,無(wú)法在大容量的調(diào)速領(lǐng)域中應(yīng)用,維護(hù)困難。而交流電動(dòng)機(jī)有它固有的優(yōu)點(diǎn),其容量、電壓、電流和轉(zhuǎn)速的上限不像直流電動(dòng)機(jī)那樣受限制,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低廉,堅(jiān)固耐用,容易維護(hù)。那么為什么在自1885年交流鼠籠電機(jī)問(wèn)世后的一百多年的今天,交流調(diào)速才得以迅速地發(fā)展?原因在于優(yōu)良的交流調(diào)速方法實(shí)現(xiàn)困難,簡(jiǎn)單調(diào)速方案的性能指標(biāo)又不佳。
速度控制的本質(zhì)是轉(zhuǎn)矩的控制,直流電機(jī)之所以具有優(yōu)良的調(diào)速性能,根本在于其主磁通可以保持恒定,而轉(zhuǎn)子電流可由外電路獨(dú)立地控制,即轉(zhuǎn)矩可以被直接的、線(xiàn)性地控制。而交流電機(jī)就不那么簡(jiǎn)單了,它是一個(gè)多輸入多輸出、非線(xiàn)性、強(qiáng)耦合且時(shí)變的被控對(duì)象。從異步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩公式:
可以看到,主磁通是由定子電流和轉(zhuǎn)子電流共同產(chǎn)生的,它們是相互耦合的變量;而且對(duì)于一般的鼠籠電機(jī)轉(zhuǎn)子電流無(wú)法測(cè)量,更無(wú)法直接控制;轉(zhuǎn)子的功率因數(shù)角是與速度相關(guān)的時(shí)變量。
在交流調(diào)速的各個(gè)發(fā)展階段,根據(jù)當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件,出現(xiàn)了各種交流調(diào)速方法。在各種交流調(diào)速中,變頻調(diào)速的性能最好。變頻調(diào)速范圍大,靜態(tài)穩(wěn)定性好,運(yùn)行效率高,是一種理想的調(diào)速系統(tǒng)。隨著交流電動(dòng)機(jī)理論問(wèn)題的突破和調(diào)速裝置性能的完善,交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速性能差的缺點(diǎn)已經(jīng)得到了克服。目前,交流調(diào)速系統(tǒng)的性能已經(jīng)可以和直流調(diào)速系統(tǒng)相匹敵,甚至可以超過(guò)直流調(diào)速系統(tǒng)。因而可以相信,在不久的將來(lái),交流變頻調(diào)速電氣傳動(dòng)將替代包括直流調(diào)速傳動(dòng)在內(nèi)的其他調(diào)速電氣傳動(dòng)。
交流調(diào)速的基本方法有多種,但它們都是來(lái)源于交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式
。因而,異步機(jī)的調(diào)速方法可分為變頻調(diào)速、變極對(duì)數(shù)調(diào)速和變轉(zhuǎn)差率調(diào)速三種,其中變轉(zhuǎn)差率的方法又可以通過(guò)調(diào)節(jié)定子電壓、轉(zhuǎn)子電阻、轉(zhuǎn)差電壓等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。歸納異步機(jī)的基本調(diào)速方法如下:











