电动机调速、交流电动机变频调速 黄学良（东南大学） 一、电动机为什么要调速？ 电动机需要调速主要是由于电动机所服务的对象不同而提出的要求，因为不同的生产机械要求有不同的运行运度，甚至一台生产机械在不同的生产过程时需要不同的运行速度。例如，轧制不同钢种或不同规格的钢材时，要求以不同的速度进行轧制，这就要求我们根据生产工艺的要求，来改变电机拖动系统的运转速度；例如，中央空调系统根据制冷或制热量的不同，要求调节压缩机的运转速度，等等。这些也就是工程上所讲的调速问题。 联系到我们熟悉的风机和水泵，按生产和工艺要求，希望调节风量与流量，按理讲应该调节电动机的转速，但我们在许多场合中看到的是利用挡板阀门或者放空的办法来调节风量或流量，为什么不能调节电动机的转速，这是牵涉到很复杂的技术问题。 二、电动机调速与节能的关系 以大家熟悉的风机和水泵为例，来说明电动机调速与节能之间的关系。风机和水泵都是流体机械，流体机械的转速变化与其流量、压力和功率之间的变化有如下的关系： 上述式子中 Q1、H1、P1 分别 代 表 转运 n1 时的流量、压力、功率。Q2、H2、P2、分别 代 表 转速n2 时的流量、压力、功率。即 流量与转速的一次 方 成 正 比 ：压力与转速的平 方 成 正 比 ；功率与转速的三 次 方 成 正比 。 由此可见，当通过降低转速以减少流量来达到节流目的时，所消耗的功率将降低很多。例如：当转速降到80%时，流量减少到80%，而轴功率却下降到额定功率的（80%）3≈51%；若流量需减少到40%，则转速相应减少到40%，此时轴功率下降到额定功率的（40%）3≈6.4%。 从下图所示调节流量的H－Q 特性曲线上也能清楚地看出调速与节能的关系。 风机（水泵）原来工作在 A 点，风量为 Q1、风压为 H1、转速为 n1。现需将风量由Q1 调到Q2。要实现此调节，无外乎两种方法： 第一种方法是保持电机转速不变，通过调节风门来调节流量。此时风机的对 H-Q 诗性曲线不变，仍为H1-Q。而风门发生变化，即管路的阻力特性发生了变化，回原来的h1-Q 调至 h2-Q（即管路阻力增加）。由图可知，工作点由A 移动至 B，相应的流量、风压分别为 Q2、H2，此时消耗的功率正比与 BH2OQ2 所围的面积。 第二种方法是管路的阻力特性 h1-Q 保持不变（即风门不变），通过调节电机的转速来调节流量。电机转速由n1 调至 n2，则风机的H-Q 特性曲线由H1-Q 变为 H2-Q，该由线与阻力特...
