電工作業(yè)是特種作業(yè)之一，從事電工相關(guān)規(guī)定工作必須持證上崗，電工作業(yè)操作證每3年需要復(fù)審一次。一人一證持證上崗，全國通用。
考試形式：本人參考、單人單桌、分為理論科目和實(shí)操科目，滿分均為100分，及格分均為80分。
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報(bào)名資料：
1、身份證復(fù)印件1份
2、一寸白底照片2張
3、初中及以上文化程度畢業(yè)證復(fù)印件1份
4、個(gè)人健康承諾書1份（學(xué)校提供，本人簽字）
特種作業(yè)操作證每3年復(fù)審一次，復(fù)審時(shí)間在證書正面下方有標(biāo)注。
目前電工操作證是全國聯(lián)網(wǎng)的，全國范圍內(nèi)都具有法律效力，同時(shí)也支持在異地復(fù)審證書。
證書在中國應(yīng)急管理局平臺(tái)：http://cx.mem.gov.cn/上面可以查詢。
電工操作證的考試難度并不大，只要有相應(yīng)的文化水平且進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)、學(xué)習(xí)和練題，都是可以輕松取得證書的。
電工技術(shù)培訓(xùn)內(nèi)容：
第一周：電工基礎(chǔ)（安全用電法律法規(guī)）以及各種儀器儀表使用。
第二周：家庭電路布線（比如：一控、兩控，多控等），電氣設(shè)備安裝調(diào)試，線路的運(yùn)行，維護(hù)，檢修等。
第三周：典禮拖動(dòng)（機(jī)電及其各種控制電路，比如：電機(jī)直接啟動(dòng)，電機(jī)星-三角起動(dòng)，自耦變壓起動(dòng)，異地控制，順序控制等）。
第四周：變電，配電，輸電以及二次回路的控制，運(yùn)行，維護(hù)，檢修等。
電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)
為適應(yīng)生產(chǎn)的需要，滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求，在生產(chǎn)過程中需要人為地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，稱為調(diào)速。
對(duì)可調(diào)速的傳動(dòng)系統(tǒng)，按照傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)的類型可分為兩大類：直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)。交流電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、維修簡便等優(yōu)點(diǎn)，但調(diào)速較為困難。近年來，隨著晶閘管變流器和各種控制元器件成本的降低，各種類型的交流調(diào)速系統(tǒng)相繼涌現(xiàn)，交流調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性已可以和直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美。但在一段較長時(shí)期內(nèi)，在工業(yè)應(yīng)用上占主導(dǎo)地位的仍是直流調(diào)速系統(tǒng)。盡管直流電動(dòng)機(jī)與交流電動(dòng)機(jī)相比，它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格高、維修也較麻煩，但是由于它具有較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和良好的起、制動(dòng)性能，以及易于在較寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，所以直流調(diào)速系統(tǒng)在現(xiàn)階段仍然是自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的一種主要形式。
一、調(diào)速系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)
自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行中要滿足的指標(biāo)，也是衡量系統(tǒng)性能好壞的準(zhǔn)則。質(zhì)量指標(biāo)包括靜態(tài)指標(biāo)、動(dòng)態(tài)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。
(1)靜態(tài)指標(biāo)是用來衡量調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)品質(zhì)好壞的指標(biāo)，代表了系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行中的性能。靜態(tài)指標(biāo)主要有調(diào)速范圍D、靜差率s、平滑系數(shù)和穩(wěn)態(tài)誤差等。
1)調(diào)速范圍：指電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下，其最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比。對(duì)于一般的調(diào)速系統(tǒng)總是希望調(diào)速范圍越大越好。
2)靜差率：指電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)，其轉(zhuǎn)速降與理想空載轉(zhuǎn)速之比的百分?jǐn)?shù)。它用來衡量調(diào)速系統(tǒng)在負(fù)載變化時(shí)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性能。調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性越硬，靜差率越小，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定度越高。
3)平滑系數(shù)：指兩個(gè)相近的轉(zhuǎn)速之比。對(duì)于連續(xù)可調(diào)的無級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，調(diào)速的平滑系數(shù)為1。
4)穩(wěn)態(tài)誤差：指在穩(wěn)態(tài)條件下輸出量的期望值與穩(wěn)定值之間的誤差。它反映了系統(tǒng)的準(zhǔn)確程度。
(2)動(dòng)態(tài)指標(biāo)代表了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)工作過程的性能。反映系統(tǒng)的跟隨性能指標(biāo)一般有穩(wěn)定性、最大超調(diào)量、上升時(shí)間、調(diào)整時(shí)間和振蕩次數(shù)等。反應(yīng)系統(tǒng)的抗干擾性能指標(biāo)有動(dòng)態(tài)降落和恢復(fù)時(shí)間。一個(gè)正常的調(diào)速系統(tǒng)必然是穩(wěn)定性好、超調(diào)量適中、調(diào)整時(shí)間短和振蕩次數(shù)少。
二、直流調(diào)速
1.直流調(diào)速系統(tǒng)的原理
由電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)可知，直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為
式中 n-—電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(r/min);
U-—電動(dòng)機(jī)端電壓(V);
In——電動(dòng)機(jī)電樞電流(A);
∑R——電樞回路總電阻(Ω);
φ——電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁磁通(Wb);
Ce——電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)常數(shù)；
n0—電動(dòng)機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速(r/min);
△n-—電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速降(r/min)。
由式(1-3)可以看出，直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法主要有以下三種：
(1)改變電樞回路的總電阻其原理是在直流電動(dòng)機(jī)的電樞回路中串接附加電阻R,如圖1-26a所示，這樣電樞回路的總電阻通過接觸器的觸頭控制串接附加電阻R的接入或短接，使得電樞電流在電樞回路總電阻上的壓降改變，即改變了轉(zhuǎn)速降△n=I.ZR/C.φ,從而得到不同的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。由于在電樞回路中串入電阻使轉(zhuǎn)速降增大，所以串人的電阻越大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就越低。
這種調(diào)速方法的主要優(yōu)點(diǎn)是線路簡單，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)整方便，投資少；缺點(diǎn)是機(jī)械特性軟、耗能多、調(diào)速范圍窄、調(diào)速不平滑。這種調(diào)速方法只能應(yīng)用在簡單的生產(chǎn)機(jī)械上。
(2)減弱電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁磁通通過改變直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組的勵(lì)磁電壓，可以改變勵(lì)磁電流，從而改變磁通φ。由于電動(dòng)機(jī)磁通在額定狀態(tài)時(shí)，其鐵心已接近飽和，增磁的余地很小，所以改變磁通調(diào)速的方法主要是減弱磁通來升速。由式(1-3)可知，磁通φ減弱，理想空載轉(zhuǎn)速no和轉(zhuǎn)速降△n均增加，轉(zhuǎn)速升高，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變軟。其調(diào)速特性如圖1-27所示。此外減弱磁通后，將使電動(dòng)機(jī)輸出的電磁轉(zhuǎn)矩M減��；這種若負(fù)載轉(zhuǎn)矩M,不變，必將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的電樞電流增加、電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變軟，使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重。調(diào)速方法的調(diào)速范圍不大，因而一般也只在額定轉(zhuǎn)速以上時(shí)才采用。
(3)調(diào)節(jié)電樞供電電壓由式(1-3)可知，
改變電動(dòng)機(jī)端電壓U的大小，可以改變理想空載轉(zhuǎn)速no的大小，而轉(zhuǎn)速降△n電氣設(shè)備安裝工(高級(jí))第2版是不變的，即改變電動(dòng)機(jī)的供電電壓，機(jī)械特性基本是平行地上下移動(dòng)，機(jī)械特性的硬度不變。所以這種調(diào)速方法具有調(diào)速平滑、調(diào)速范圍大、機(jī)械特性硬等優(yōu)點(diǎn)。目前主要有兩種類型的調(diào)壓控制系統(tǒng)：晶閘管一電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和斬波器一電動(dòng)機(jī)(直流脈沖寬度調(diào)制PWM)調(diào)速系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用的是晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)。
由靜止的晶閘管變流裝置UR提供可調(diào)的直流電壓U給直流電動(dòng)機(jī)M,構(gòu)成了晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)。通過改變U,電壓來改變晶閘管觸發(fā)延遲角α的大小，從而改變整流電壓Ua的大小，達(dá)到調(diào)節(jié)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。
由晶閘管構(gòu)成的直流調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性，如圖1-28所示。
2.直流調(diào)速系統(tǒng)的組成
在手動(dòng)控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的自動(dòng)控制系統(tǒng)，按照系統(tǒng)有無反饋環(huán)節(jié)，可分為開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)；按照系統(tǒng)是否存在穩(wěn)態(tài)偏差可分為有靜差調(diào)速系統(tǒng)和無靜差調(diào)速系統(tǒng)。對(duì)于不同的控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)組成及元器件各不相同。
(1)開環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)控制系統(tǒng)
1)開環(huán)控制系統(tǒng)：若系統(tǒng)的輸出量不反送到輸入端參與控制，即輸出量n和輸入量U之間在電路上沒有任何直接的聯(lián)系，這樣的系統(tǒng)稱為開環(huán)控制系統(tǒng)。晶閘管供電的直流開環(huán)控制系統(tǒng)，如圖1-29所示。在輸入端給定一個(gè)電壓U,輸出端電動(dòng)機(jī)就對(duì)應(yīng)有一個(gè)轉(zhuǎn)速n,欲改變轉(zhuǎn)速n,就必須人為地改變輸入端給定電壓U的大小。
它的調(diào)節(jié)過程如下：當(dāng)給定電壓U增大時(shí)，通過觸發(fā)器AT使晶閘管的觸發(fā)延遲角α減小，晶閘管整流電壓Ua增加，由于電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁磁通是恒定的，所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n將增加。
開環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單、成本低、不存在穩(wěn)定性問題。為了保證控制精度，系統(tǒng)需要采用高精度的元器件，另外對(duì)干擾造成的誤差，系統(tǒng)無能為力。所以開環(huán)控制系統(tǒng)應(yīng)用在內(nèi)部參數(shù)和外部負(fù)載等干擾因素不大的情況下，如一般的組合機(jī)床的控制。
2)閉環(huán)控制系統(tǒng)：若系統(tǒng)的輸出量被反送到輸入端參與控制，即輸出量n與輸入量Ua之間通過反饋環(huán)節(jié)聯(lián)系在一起形成閉合回路的系統(tǒng)，稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)，又稱為反饋控制系統(tǒng)。
它的調(diào)節(jié)過程如下：測(cè)速發(fā)電機(jī)TG與電動(dòng)機(jī)M裝在同一機(jī)械軸上，測(cè)速發(fā)電機(jī)TG隨電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生轉(zhuǎn)速負(fù)反饋電壓Um,此電壓正比于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n。Um引回到輸入端與給定電壓U相比較，其差值△U(△U=圖1-30直流閉環(huán)控制系統(tǒng)Ua-Um)經(jīng)放大器放大后，得到輸出電壓U(即為晶閘管變流器的控制電壓),用它去調(diào)節(jié)整流器的輸出電壓Ua,進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n的高低。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n由于某種原因(如負(fù)載增加)而降低時(shí)，Um將降低，偏差電壓△U升高，控制電壓U,增加，則整流器輸出電壓U將增加，從而使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速回升。該調(diào)節(jié)過程為：負(fù)載↑→I↑→n↓→△U↑→Ua+→n個(gè)�？梢姡�(dāng)U不變而電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由于某種原因而產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，通過轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速而維持穩(wěn)定。這樣就抑制了干擾量對(duì)輸出量n的影響，而且還大大地提高了系統(tǒng)機(jī)械特性的硬度。但是閉環(huán)控制容易產(chǎn)生振蕩(如系統(tǒng)的放大倍數(shù)過大時(shí)),因此，對(duì)閉環(huán)控制系統(tǒng)來說，穩(wěn)定性是一個(gè)需要充分重視的問題。
依靠負(fù)反饋信號(hào)的作用，達(dá)到阻止被控制量變化的目的，稱這種控制方法為反饋控制。采用閉環(huán)控制后，系統(tǒng)能對(duì)控制裝置及被控對(duì)象參數(shù)變化引起的干擾不敏感，不必采用高精度的元器件，但反饋元器件的精度應(yīng)盡可能高。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)干擾時(shí)，反饋元器件可以減弱其影響，它是電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
由于晶閘管供電的直流調(diào)速系統(tǒng)的開環(huán)機(jī)械特性不硬，特別是電流斷續(xù)時(shí)，機(jī)械特性更軟，所以，一般多采用閉環(huán)控制方案。
(2)有靜差調(diào)速系統(tǒng)和無靜差調(diào)速系統(tǒng)
1)有靜差調(diào)速系統(tǒng)：這種調(diào)速系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時(shí)，反饋量與給定量不等，存在著偏差△U(△U=U-Um≠0),即電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速和想要調(diào)節(jié)的理想轉(zhuǎn)速之間不等。
有靜差調(diào)速系統(tǒng)是通過偏差△U的變化來進(jìn)行調(diào)節(jié)的。系統(tǒng)的反饋量只能減小偏差△U的變化，而不能消除偏差，即△U始終不能為零。若偏差△U=0,比例放大器的輸出電壓U=0,晶閘管整流器的輸出電壓Ua=0,電動(dòng)機(jī)將停止轉(zhuǎn)動(dòng)，系統(tǒng)無法正常工作�？梢姡徐o差調(diào)速系統(tǒng)是以△U≠0為工作前提的。若想消除偏差，使△U=0,以提高穩(wěn)態(tài)精度，單純按比例放大器來進(jìn)行控制是辦不到的。要想提高穩(wěn)態(tài)精度，必須從控制規(guī)律上尋求新的出路。
2)無靜差調(diào)速系統(tǒng)：無靜差調(diào)速系統(tǒng)在靜態(tài)時(shí)，反饋量完全等于給定量，即偏差電壓△U=0時(shí)系統(tǒng)仍能工作，通過PI、PID調(diào)節(jié)器來實(shí)現(xiàn)。圖1-31所示為無靜差閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。由圖可見，這個(gè)系統(tǒng)的被調(diào)量是轉(zhuǎn)速，PI調(diào)節(jié)器起到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速不變的作用，因此稱為速度調(diào)節(jié)器。當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速為零，故Um=0,偏差電壓△U=U。速度調(diào)節(jié)器的輸出電壓很快達(dá)到最大值，這個(gè)電壓使整流器輸出的電壓達(dá)到最大值，電動(dòng)機(jī)在這個(gè)電壓下起動(dòng)，轉(zhuǎn)速迅速上升到給定的轉(zhuǎn)速n,此時(shí)Um>Ug。由于電容的積分作用，此圖1-31無靜差閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)時(shí)調(diào)節(jié)器的輸出仍然保持在限幅值。如果電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速>n,則△U<0,速度調(diào)節(jié)器將反向積分使電樞電壓降低，直到轉(zhuǎn)速降到n,電動(dòng)機(jī)就保持在給定的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。同理，也可以分析電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行負(fù)載有變化時(shí)的自動(dòng)調(diào)節(jié)過程。當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，反饋電壓U減小，△U增大，PI調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用，一部分為比例輸出，偏差電壓越大，整流器的輸出電壓越大，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速回升越快，比例輸出是沒有慣性的；另一部分為積分的調(diào)節(jié)作用，偏差電壓的積分使整流器電壓增加，也使轉(zhuǎn)速回升。實(shí)際上調(diào)節(jié)器是比例和積分作用同時(shí)發(fā)生。在調(diào)節(jié)初期和中期，比例調(diào)節(jié)起主要作用，它首先阻止轉(zhuǎn)速繼續(xù)降落；在調(diào)節(jié)后期，轉(zhuǎn)速降落減小，比例作用不明顯，而積分調(diào)節(jié)上升到主導(dǎo)地位，最后靠積分作用消除偏差，這就是無差調(diào)節(jié)過程。所以稱這種系統(tǒng)為無靜態(tài)(穩(wěn)態(tài))誤差調(diào)速系統(tǒng)，簡稱無靜差調(diào)速系統(tǒng)。
積分控制可以消除偏差，具有滯后作用，主要缺點(diǎn)是容易引起超調(diào)或產(chǎn)生不穩(wěn)定的振蕩。若采用微分控制，它是一種超前控制，控制信號(hào)與偏差的變化率成正比，即在偏差還未變得太大之前，可以迅速將它校正，這就增大了系統(tǒng)的快速響應(yīng)性。通常將比例、積分、微分三種控制作用組合在一起的控制稱為比例積分微分控制簡稱PID控制。
三、交流調(diào)速
從異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式得知：
式中 n——電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(r/min);
m——同步轉(zhuǎn)速(r/min);
∆n——轉(zhuǎn)速降(r/min);
p——磁極對(duì)數(shù)；
s——轉(zhuǎn)差率(%);
f—頻率(Hz)。
由式(1-4)不難看出，要改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以改變磁極對(duì)數(shù)p、改變轉(zhuǎn)差率s和改變頻率f。
1.改變磁極對(duì)數(shù)的變極調(diào)速
當(dāng)電源頻率f不變時(shí)，改變電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速隨之成反比變化。若電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)增加一倍，同步轉(zhuǎn)速下降1/2,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也幾乎下降1/2,即改變磁極對(duì)數(shù)可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的有級(jí)調(diào)速。
異步電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)是由其定子繞組的結(jié)構(gòu)決定的，所以要改變磁極對(duì)數(shù)，必須將定子繞組繞制為可以轉(zhuǎn)換成幾種磁極的特殊形式，通常采用的方法是改變定子繞組的接法來改變磁極對(duì)數(shù)，這種電動(dòng)機(jī)稱為多速電動(dòng)機(jī)。
常用的雙速電動(dòng)機(jī)改變磁極繞組的接法有兩種，一種是繞組從△聯(lián)結(jié)改接成雙丫聯(lián)結(jié)，寫作△/2Y;另外一種是從Y聯(lián)結(jié)改接成雙丫聯(lián)結(jié)，寫作Y/2丫。這兩種接法都是改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的接線方式，使每相繞組中有1/2繞組的電流反向，從而使電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)減少1/2,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速成倍改變。
(1)△/2丫聯(lián)結(jié)變極調(diào)速如圖1-32所示，當(dāng)4、5、6三個(gè)抽頭開路，1、2、3接三相電源時(shí)，三相繞組為△聯(lián)結(jié)，定子各相繞組中的兩部分繞組正向串聯(lián)，電流如圖中的實(shí)線所示。若將1、2、3點(diǎn)接在一起，將4、5、6接到三相電源上時(shí)，定子各相繞組中的兩部分繞組反向并聯(lián)，每相繞組中均有1/2繞組的電流反向，如圖中的虛線所示。這時(shí)磁極對(duì)數(shù)減少1/2,同步轉(zhuǎn)速增加一倍，即實(shí)現(xiàn)了變極調(diào)速。通過理論分析可知，這種調(diào)速方法適用于車床等恒功率負(fù)載，為恒功率調(diào)速。
(2)Y/2丫聯(lián)結(jié)變極調(diào)速這種接法的原理同△/2Y聯(lián)結(jié)一樣，當(dāng)繞組由Y聯(lián)結(jié)改接成2丫聯(lián)結(jié)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)減少1/2,轉(zhuǎn)速增加一倍。通過分析可知，該調(diào)速方法適用于起重機(jī)等恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。
變極調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、運(yùn)行可靠。它的缺點(diǎn)是：有級(jí)調(diào)速，且調(diào)速的
磁極對(duì)數(shù)較少；電動(dòng)機(jī)的效率較低。
2.改變頻率的變頻調(diào)速
變頻調(diào)速是改變電源的頻率f,從而使電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n。變化以達(dá)到調(diào)速的目的。變頻調(diào)速的機(jī)械特性如圖1-33所示。
在改變電源頻率的同時(shí)，通常希望氣隙主磁通維持不變。因?yàn)槿魵庀吨鞔磐ㄔ黾樱妱?dòng)機(jī)的磁路會(huì)過飽和，從而引起勵(lì)磁電流增加、鐵心損耗加大、電動(dòng)機(jī)的溫升過高、功率因數(shù)降低；若氣隙主磁通減少，則電動(dòng)機(jī)的容量得不到充分利用。又由異步電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)勢(shì)公式知道，外加電壓近似地與頻率和磁通的乘積成正比，即UαE≈C.fφ;因此，φxE/f≈U/f。若要保持磁通為定值，則電源電壓必須隨頻率的變化作正比變圖1-33變頻調(diào)速的機(jī)械特性化，即保持U/f為常數(shù)。因此調(diào)速時(shí)，在調(diào)頻的同時(shí)還要調(diào)壓，即頻率和電壓協(xié)調(diào)控制，故稱為可變頻率可變電壓調(diào)速(VVVF)。對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，保持磁通為常數(shù)，同時(shí)也能保持電動(dòng)機(jī)的過載能力不變，所以變頻調(diào)速特別適合于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。
變頻調(diào)速的主要優(yōu)點(diǎn)是：調(diào)速范圍寬；調(diào)速平滑性好；效率高；故障率低。
3.改變轉(zhuǎn)差率的調(diào)速
改變外加電壓或者改變轉(zhuǎn)子電路的電阻，都可以改變轉(zhuǎn)差率，從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
(1)調(diào)壓調(diào)速改變加在異步電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，即獲得了一組人
為機(jī)械特性曲線，其最大轉(zhuǎn)矩隨電壓的二次方而下降，產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的臨界轉(zhuǎn)差率不變。起重機(jī)等恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的特性曲線如圖1-34a所示；通風(fēng)機(jī)負(fù)載的特性曲線如圖1-34b所示；高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)的特性曲線如圖1-34c所示。由于調(diào)壓調(diào)速時(shí)的調(diào)速范圍較小，為了獲得較寬的調(diào)速范圍，可以采用轉(zhuǎn)子電阻較大、機(jī)械特性較軟的高轉(zhuǎn)差率異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)壓調(diào)速。目前利用晶閘管的交流調(diào)速系統(tǒng)獲得廣泛應(yīng)用，其主要優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍寬、調(diào)速平滑性好；缺點(diǎn)是當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在低速時(shí)，轉(zhuǎn)子銅耗較大，電動(dòng)機(jī)效率低，發(fā)熱嚴(yán)重，不宜在低速下長時(shí)間運(yùn)行。
(2)改變轉(zhuǎn)子回路的電阻調(diào)速改變轉(zhuǎn)子回路的電阻調(diào)速只適用于繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)。如圖1-35所示為改變轉(zhuǎn)子回路的電阻所獲得的一組人為機(jī)械特性曲線。增加轉(zhuǎn)子回路電阻，最大電磁轉(zhuǎn)矩不變，產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速下降。轉(zhuǎn)子回路還可以串聯(lián)變阻器，其原理是一致的。這種調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、操作方便、在調(diào)圖1-35改變轉(zhuǎn)子回路電阻調(diào)速的機(jī)械特性速過程中最大轉(zhuǎn)矩不變、電動(dòng)機(jī)的過載能力不變；缺點(diǎn)是最低轉(zhuǎn)速不能太小、調(diào)速范圍不大。