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标题: 夏天电风扇(交流电机)调速，为什么是调电压而不是调频率？ [打印本页]

作者: 李维强-15级 时间: 2015-7-18 02:43
标题: 夏天电风扇(交流电机)调速，为什么是调电压而不是调频率？
半夜被一阵吼叫惊醒来，发现同学还在LOL，拼啦乓的。。。然后我发现风扇在转，突然想到风扇怎么调速的啊？不可能变频调速吧，一定是很简单的电路，于是拿起手机搜索，结果发现是调电压。。。百思不得其解，我还记得郑有根老师说过交流电机的速度一定是和频率有关。。。。但是最简单的风扇居然不是。。。为什么？
以下是一个简单调速电路，明显是调的电压有效值

然后是下面这张图，我已经不知道怎么看这个图了，我依稀记得交流电机要工作在那根横线（转速Sm）以上的，不然后果很严重。。但是在这个转速以上，速度几乎是不怎么变的。。那么问题来了，怎么调速的。。

作者: 王志洋-12级-电气 时间: 2015-7-18 11:24
电风扇的控制电路是单相交流调压电路，调节旋钮是改变晶闸管也就是可控硅的导通角，改变导通角就可以改变输出电压有效值，你图上的RP就是电风扇旋钮，旋钮改变RP阻值从而改变RC的时间常数，RP越大，电容充电越慢，电容电压达到晶闸管的开启电压的时间越慢，也就是导通角越大，最后输出电压有效值越小。我把单相交流调压电路带电阻负载的波形和输出电压关系贴在下面可以了解下，对于电风扇这类的阻感负载的讨论比较复杂，给点资料可以看看。这个是电力电子技术一书中交流-交流变换电路一章中的内容，我发出来一个我们上课时的PPT，可以参考下。

第6章交流-交流变流电路.zip (2.92 MB, 下载次数: 0)

作者: 李维强-15级 时间: 2015-7-18 12:55

王志洋-12级-电气发表于 2015-7-18 11:24
电风扇的控制电路是单相交流调压电路，调节旋钮是改变晶闸管也就是可控硅的导通角，改变导通角就可以改变输 ...

我是说交流电机，转速和频率是对应的，理论上说电压可以改变力矩，但是不能改变转速，也就是说，50Hz的220V市电，对级电机最多是3600转，但是通1W伏还是3600转。

作者: 王志洋-12级-电气 时间: 2015-7-18 15:23

李维强-15级发表于 2015-7-18 12:55
我是说交流电机，转速和频率是对应的，理论上说电压可以改变力矩，但是不能改变转速，也就是说，50Hz的22 ...

那是同步转速不变，但是转矩和电压是有关的，如下图公式，恒转矩负载稳态时要满足Te=Tl（Tl为负载转矩）那么当负载转矩不变时，Te也不变，此时Us变化，为了使Te不变那么相应的转差率也要变化，同步转速不变，实际转速等于n0*（1-s），所以实际转速会改变。（实际转速就是转子转速，同步转速就是旋转磁场的转速），

作者: 王志洋-12级-电气 时间: 2015-7-18 15:26

王志洋-12级-电气发表于 2015-7-18 15:23
那是同步转速不变，但是转矩和电压是有关的，如下图公式，恒转矩负载稳态时要满足Te=Tl（Tl为负载转矩） ...

拿发的图来说，红色的那根线就是恒转矩负载改变电压时转速的变化。nA>nB>nC（实际转速)

作者: 李维强-15级 时间: 2015-7-18 22:14

王志洋-12级-电气发表于 2015-7-18 15:26
拿发的图来说，红色的那根线就是恒转矩负载改变电压时转速的变化。nA>nB>nC（实际转速)

在红色那根线上的ABC点速度是有差别，但是在这个上面的一定是相差无几的，速度都差不多，而实际上，明显可以看到风扇高转速和低转速是相差很大的，

所以我觉得风扇的这个调速就是工作在这个图，Sm这个转速以下的，改变电压后调速才有这种差别，基本不可能工作在Sm这个速度以上。

作者: 削亮 时间: 2015-7-22 10:22
因为，风机、泵类负载不是恒转矩负载，其负载是的大小和转速相关，一般来说调整电压就可改变其转速了，可以达到调速节能的要求，故一般家用的的风扇多用串电感（老式调速器）或可控硅调速了。当然也可用变频器来调速，只是成本就上去了。但工厂里面情况就复杂多了，很多负载是恒转矩负载，在需要调速时多采用可控硅或变频器，由于变频器的调速精度较高，其附属功能强大，故近年来大量采用了。

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