（已结帖）2011-05-23-工控擂台-电动机转速与电压之间的关系 点击：3637 | 回复：18
当电压升高、降低时，电动机的转速时怎样变化的？
从理论上来讲能有具体的说服力的推导公式吗？
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如果电机是三对磁极，则旋转磁场频率是50/3赫兹，即1000转/分；
而异步电动机转子转速都比旋转磁场转速要小一些，如旋转磁场转速为3000转/分，则转子速度一般为2950-2800转/分。这是由电机结构精度决定。
可见三相异步电动机的转速是由电机磁极对数，交流电频率决定了的。
楼主所说的情况，是电动机处于不正常运行中出现的。当电动机供电压不足，输入功率不够，而负载又依然超载，造成速度达不到要求时，使转速下降，这时提高电压确实是能提供转速。
他励直流电动机，在电源的电压升高时，如果其他条件不变，那么电机的转速会上升，反之转速降低，因为他励直流电机转速与电枢电压成正比例关系，n=（Un—Ia*Ra）/ （Ce*Φ），Un升高则n也升高，虽然磁通量也会变化但基本是稳定的，可以忽略弱磁效应的效果不计，转速n可以认为这时候只受到电压的影响；并励直流电机特性与他励直流电机类似，故结论相同；
交流异步电机在电源电压降低后，如果负载情况不变，那么电机的电流会增大，但只要扭矩不变转速也会有所降低，这从感应电机降低电压时的人为特性就可以看出来。先假设降低电压
，
不变，
不变，因为
，
，
，所以不难推断降低电压时，
、
、
均减小，其人为机械特性如下图所示：如果实际条件是T不变而U下降，那电动机就会跳到相应的人为特性上，相当于这些人为特性是随电压下降而逐渐向左下方向移动现场一族特性曲线，既然是向左下方 移动，那么左侧特性一定处于右侧特性的“下方”，即电压降低而T不变，则转速n降低！反之，电压升高转速也升高。这其实就是交流异步电机定子调压调速的基本原理，不过很明显的是交流异步机定子电压与转子转速之间的关系是一种复杂的、多变量耦合的、时变参数的非线性关系，这里也只能做个定性的判断而不是给出定量的解析
直流电机调节励磁电压或电枢电压都可以调速。电压的大小与转速成正比，转速在一定范围内是可以连续控制的。普通交流电机只有通过调节线圈的极对数进行不连续分级调速或通过调节输入电压的频率进行调节，如果不考虑机械特性，电压的大小理论上与转速无关，如果考虑机械特性，电压降低的确会使电机转速下降，下降范围与负载的大小有关，但转速是随机不可控的。如果电机电压升高转速会保持不变。只有通过变频装置才能实现一定范围内的连续调速。交流电磁调速电机可以进行调速。但是并没有调节电机电压，电机电压与转速没有直接关系。交流永磁磁阻电机也可以调速， 电机电压也是与转速无关。
为什么一定要用理论公式去推导，真正工作中只需要知道结果就可以了，做什么。怎么去做。理论由专家们去作。飞机是先发明出来的，然后才有飞行动力学，人类诞生时，神马理论都木有啊
以回转窑直流调速电动机转速波动为例说明：
1：表现：
我厂回转窑转速波动时，根据经验初步怀疑是负载的变化引起了回转窑转速的变化。减料、降低回转窑转速后，检查各部位润滑、温升情况，托轮的受力情况，轮带与托轮的接触情况等机械传动部分，没有发现不正常现象。
2：调速情况：回转窑直流调速系统是带有独立励磁的转速、电流双闭环直流调速系统，在平时的操作中，主要是通过给定电位器改变电枢电流进行调速，其基本控制原理如下图所示。
ST—转速调节器；LT—电流调节器；SF—测速发电机；Ugn—转速给定电压；Ugf—测速反馈电压；Ufi—反馈电压
3：分析结论：
当给定电压和测速反馈电压发生变化时，能够引起直流电动机转速的变化。如果测速发电机本身出现误差，那么当真正的转速没有变化时，由于测速发电机本身的问题，测速反馈电压Ugf会发生变化，通过系统的调节作用，室内设备和室外设备产生的电压干扰有可能通过各控制电缆、通讯电缆、接地网等传递到直流调速装置。控制电缆经过长时间的使用，其绝缘性能会有所下降，加上相邻电缆之间，有可能会通过电磁辐射作用相互干扰，都有可能会对给定输入信号和测速反馈信号形成干扰，从而引起给定电压信号和测速反馈电压信号发生变化，进而引起主电动机转速发生变化，而这些干扰信号的不确定性，是引起回转窑主电动机转速波动的主要原因。
p——极对数 
转差率是异步电动机的一个基本变量，在分析异步电动机运行时有着重要的地位。
调速方法：
变频调速（改变f）
变极对数调速（改变p有级调速）
变转差率调速
由于s很小，转子感应电势频率很低，一般为0.5-3Hz。
转子感应电势的有效值：
感应电势与转差率正比。对绕线式异步电机，转子绕组每相串联匝数，相数计算方法同定子绕组的计算；对笼型转子来说，由于每个导条中电流相位均不一样，所以，每个导条即为一相，可见相数等于导条数即转子槽数；每相串联匝数为半匝即1/2。注意：转子不动时（s=1）时的感应电势与转子旋转是感应电势的关系。
我们使用电机的目的就是通过电机的旋转把电能变成机械能，通过电机输出转矩带动负载运行，这个转矩与负载的阻转矩是一个平衡关系。
电机的转矩与电机定子每项电压的平方成正比，也可以通过公式换算成电机功率与转速的关系T=9550P/n，P为电机的输出功率可以近似的与电机功率相等。当电机所带负载恒定时，其电机的电压波动势必造成电机的转矩波动，因此电机转矩与负载平衡打破，势必造成电机的转速变化，转速变化引起电机的输出转矩变化最后使其与负载转矩相平衡，其根本上就是一个能量转化的动态平衡。
变频器是应用最为广泛的异步电动机的调速方法，其就是根据电机所带负载变化通过改变电机转速来使电机的轴功率与负载相平衡，因为电机的轴功率与电机的转速的三次方成正比因此通过改变电机的转速可以节约大量的能源。异步电机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用产生的，在额定电压下如果电压一定而只降低频率，就会造成磁通过大，磁回路饱和严重时烧毁电机。因此要使频率和电压成比例的变化。
单相交流电机：电压与转矩成正平方关系 T=常数c（c=磁极对数P×相数×匝数）×定子电压u²/频率f×（转子电阻+漏电抗） 电压变低转速变慢转矩变小，电机输出转矩大于负载转矩运行就没什么问题，如果电机长期处于满负荷与超负荷运行会减少电机寿命，堵转的话电机很快就烧毁。 经济允许的话可以用单相变频调速，变频调速额定频率内调速是恒转矩输出。
三相异步电动机：在额定电压条件时，三相异步电动机空载时，转速只与频率有关，负载时的转速与频率和电压都
有关系。因为，负载时的转速与其输出转距成正比，而转距与定子相电压的平方成正比，所以，电动机的转速与电压有正比关系。
直流电动机：转速与电压成正比。
三相交流电机：转速与频率有关，与频率成正比。
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