转子串联电阻的调速原理及缺点分析

1.调速特点

提起绕线转子异步电动机转子串联电阻的调速，小李说：“好像和转子串联电阻的起动电路没有什么区别。”

张老师问：“你们厂有没有转子串联电阻起动的电动机和转子串联电阻调速的电动机？”

“有一台空气压缩机，电动机是90kW的，就是用转子串联电阻起动的；车间行车的起升机构的电动机是75kW的，是通过转子串联电阻调速的”

“你有没有注意过它们的区别？”

小李想了一会儿，拍着脑袋说：“啊，真的哩，起升机构的电动机虽然小，但转子串联电阻的体积却大了许多。我知道了：

如果只用于起动，所串联的电阻处于短时运行状态，允许过载运行；而起升机构是需要在低速时连续运行的，所以，转子串联电阻的容量必须足够大。”

2.机械特性

见张老师满意地点了点头，小李就继续往下说了：“转子串联电阻后，电动机的临界转矩不变，但临界转速下降，临界转差率增大。所以，也是属于调节转差率的调速。

如图6-17所示，曲线①、曲线②、曲线③和曲线④分别是各挡转速时的机械特性，曲线⑤是负载的机械特性，当负载转矩为T_L时，得到的工作点分别是A、B、C、D点，运行转速分别是n_M1、n_M2、n_M3、n_M4；它们的转差分别是Δn₁、Δn₂、Δn₃、Δn₄。

3.调速过程

当转子回路里串联的电阻增大后，如果转速不变的话，转子电流和电磁转矩必将减小，电磁转矩和负载转矩之间的平衡关系被破坏，转子必须通过降低转速来增大电流和电磁转矩，直到电磁转矩和负载转矩之间重新取得平衡。

具体地说，假设拖动系统正在曲线③的C点运行，转速为n_M3。今增加电阻，机械特性变为曲线④，在电阻增加的瞬间，转子电流必将减小，电磁转矩减小为T_MQ，小于负载转矩T_L。于是转速沿着曲线④下降，随着转速的下降，转子电流和电磁转矩又增加，当电磁转矩增加为T_MD时，重又和负载转矩相平衡，工作点移到了D点，转速下降为n_M4。”(www.xing528.com)

张老师高兴地说：“很好。你再分析一下这种调速方法的主要缺点吧。”

图6-17 转子串联电阻的调速

a）调速电路 b）机械特性

4.主要缺点

小李不假思索地说：“缺点是很明显的：

（1）只能用于绕线转子异步电动机；

（2）是有级调速，并且级数也不可能很多；

（3）调速范围不广；

（4）低速时的机械特性太软，负载稍有波动，转速就有显著变化。”

张老师笑着说：“还有很重要的一条呢。