西门子KP300面板

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异步电动机一般只能简单地关作为交流异步电动机的调速设备，变频器的技术参数与交流异步电动机紧密联系。熟练掌握交流异步电动机的基本知识，是灵活应用变频器实现工程项目需求的前提条件。

2.1 交流异步电动机的结构

电动机是指利用电源产生机械动力的旋转机器。电动机种类较多，根据所使用的电源种类不同，分为直流电动机和交流电动机。

常用的交流电动机包括异步电动机（也称感应电动机）和同步电动机两类，而异步电动机按照绕组的相数分为单相异步电动机和三相异步电动机两类。

一般来说，作为机械和装置的动力源，多数采用三相交流异步电动机，其外观和内部结构如操作面板。

图2-1 三相交流异步电动机结构

a）外观 b）内部结构

三相交流异步电动机主要包括定子（固定部分）和转子（旋转部分）两个基本部分。其中定子主要包括定子铁心和定子绕组（也称定子卷线或定子线圈），定子绕组分为三组，也称三相定子绕组；转子主要包括转子铁心和转子绕组，转子铁心装在转轴上。

2.2 交流异步电动机的工作原理转差率、极数和电磁转矩

（1）转差率

在异步电动机旋转过程中，转子的旋转速度n（电动机的转速）比旋转磁场的旋转速度n0 （同步转速）要小。同步转速n0与电动机的转速n之间的差值（n0-n）与同步转速n0的比值称为异步电

组定子绕组都会产生N和S磁极，而每相定子绕组所含有的磁极个数就是极数。由于磁极总是成对出现的，所以电动机有等偶数极数。

而极对数（也称磁极对数）则是极数的一半，例如，如果每相定子绕组只有一个线圈，三组绕组在空间的相位差则旋转磁场只有一对磁极，如果把定子铁心的槽数增加1倍，在绕组的布置上使每相定子绕组分成2组，而每组绕组的首端与首端、末端与末端均在空间相差60°，每组绕组的首末两端在空间分布相隔90°，则旋转磁场具有两对磁极，Km是仅与电动机结构有关的常数；是旋转磁场每极磁通I2为转子电流；为转子回路的功率因数。

电磁转矩的另外一个表达式见式该表达式表示电磁转矩T与转差率S的关系，曲线通常叫做T-S曲线。

式中，K为电动机结构参数，是一个与电源频率有关的常数；为定子绕组相电压，即电源电压；R2为转子每相绕组的电阻；X20为电动机不动时转子每相绕组的感抗。

2.4 机械特性

异步电动机的机械特性是表征转子转速与电磁转矩T之间关系的特性，机械特性分为固有机械特性和人为机械特性。电动机在出厂时，通常将电动机正常工作的运行条件用额定值来表示，并将大部分数据标明在电动机的铭牌上。使用电动机前，需要看清楚铭牌上的数据，以保证电动机在正常的工况下运行。

有下列数据。

1）型号：生产厂家为不同电动机制定的相应代号。电动机型号一般由电动机类型代号、电动机特点代号、设计序号和励磁方式代号等组成。例如电动机类型代号Y表示异步电动机。

2）额定功率PN：在额定运行条件下，电动机轴上输出的机械功率。

3）额定电压UN：在额定运行条件下，定子绕组端应加的线电压值。一般规定电动机的外加电压不应高于或低于额定值的5%。

4）额定频率f：在额定运行条件下，定子外加电压的频率（f=50Hz）。

5）额定电流I：在额定频率、额定电压和转轴输出额定功率的条件下，定子的线电流值。若标有两种电流值（例如10.35/5.9 A），则它们是对应于定子绕组为△/联结的线电流值。

6）额定转速n：在额定频率、额定电压和转轴输出额定功率的条件下，电动机的转速。与此转速相对应的转差率称为额定转差率SN。

7）工作方式。电源电压是380 V，则需要定子绕组使用星形联结；当输入电源电压是220 V，则需要定子绕组使用三角形联结。如果电动机铭牌上给出的额定电压为380 V，则定子绕组需要使用三角形联结。

2.7 三相异步电动机的调速方法

三相异步电机的调速是指在同一负载下，人为改变电动机的转速。根据式（2-1）和式（2-2），可以推导出异步电动机的转速公式，见式（2-12）。因此，异步电动机的调速方法有3种：改变电动机定子绕组的极对数p、改变供电电源频率f、改变电动机的转差率S。

根据式（2-4），当转矩一定时，改变定子绕组相电压U或转子电路串接电阻，将引起转差率S的改变。因此，可以通过改变定子绕组相电压U或在转子电路中串接电阻的方法来改变转差率S，从而实现恒转矩调速。

（1）改变定子绕组相电压调速

在定子电路中串接电阻（或电抗）和用晶闸管调压，属于通过改变定子绕组相电压从而改变电动机转差率的调速方法。根据改变异步电动机定子电压时的机械特性，n0、Sm不变，Tmax随电压降低成平方比例下降。对于恒转矩性负载TL，其调速范围很小；对于离心式通风机型负载，其调速范围稍大。

这种调速方法可实现无级平滑调速，但降低电压时，转矩按电压的平方比例减小，机械特性变软，调速范围不大。

（2）转子电路串接电阻调速西门子 G120变频器采用模块化设计，配置灵活，****，适用于泵送、通风、压缩及移动等过程加工，在通用机械制造以及汽车、纺织和包装行业得到广泛应用。

3.1 西门子变频器产品

根据使用范围和工艺需求的不同，西门子