交流电动机开环调速与闭环调速的电路图解

作为交流电动机的基础理论知识，什么是交流电动机的开环调速，什么是交流电动机的闭环调速，在工业生产的各个领域，交流调速的应用十分广泛。

交流电动机开环调速与闭环调速的电路

以绕线式异步电动机串电阻调速为例，一种具体的控制线路（主电路）如图1。

图1 绕线式异步电动机串电阻调速主电路

图2 绕线式异步电动机串电阻调速机械特性

同时改变3个电位器RP的动臂可改变转子电阻，而获得不同的转速。此种工作方式的机械特性很软。当负载增大时，电动机转速会迅速下降。其在不同转子电阻阻值的机械特性曲线如图2。

这种只靠输入量对输出量进行控制的工作方式就是开环控制。

开环控制在某些特定的工作状态下是可以良好工作的。比如串电阻调速方式如能保证负载变化不大，完全可以正常使用。

在某些机械设备上，比如线材生产线的卷取部分，利用其较软的机械特性会具有良好的保护特性。

要想获得优良的动静态工作特性和较硬的机械特性，必须采用闭环控制。

如在上述开环系统电动机轴上增加一直流测速发电机，它发出的直流电压与电动机转速成正比，再增加一个控制器及相应电路，即可组成如图3的速度闭环控制系统。

图3 绕线式异步电动机串电阻速度闭环控制系统

 

输入量为设定转速，为测量出的实际电动机转速，二者偏差作为控制量。当系统稳定时，反馈的转速基本与给定转速相等，偏差很小或为0。当电动机负载增大造成转速降低时，使，控制器调整电位器阻值减小，使转速上升，直到与基本相等，构成新的平衡状态。这种闭环调速系统，可以使系统的机械特性变硬，获得良好的调速性能。

一般来讲，具有无级调速功能的系统，都可用测速元件构成闭环系统。但偏差与控制器输出间一般要加入调节器，才能获得比较理想的动静态性能。常用的调节器有PID调节器等。对于高级的调节器设计，需要扎实的自动控制理论知识及工业自动化专业的知识才能完成。

由于交流电动机具有各种优点，其调速系统在国防、钢铁、造纸、卷烟、高层建筑供水、建材和机械行业的军事装备、机床/金属加工机械、输送与搬运机械、风机与泵类设备、食品加工机械、水泵设备、包装机械、化工机械、冶金机械设备中得到广泛应用。

可以说，交流调速应用是不胜枚举的，它渗透到国民经济的各个领域。