电梯原理与维护：感应电动机转速调节技术

交流电梯的速度调节都是通过调节三相交流感应电动机本身的转速而实现的。由式（3⁃30）可知，三相交流感应电动机的转速调节方法有：改变电动机定子端电压U₁、改变电动机定子绕组的极对数p，或改变施加于电动机电源频率f，或改变电动机定子、转子回路中的电阻、电抗，但最后一种方法在电梯中一般很少应用，这里将不予讨论。

（1）改变施加于三相交流感应电动机定子电压U₁的转速调节特性

从式（3⁃23）中知道，当电动机定子电压U变化时，将使电磁转矩成二次方地变化。一般总是降低电网电压U₁，故电磁转矩也将成二次方地减少。由于电磁转矩的变化，从式（3⁃24）可以看出，电动机的转速也将变化，从而实现转速调节的目的。这种调速方法一般仅用于起动和制动的短暂时间内，以限制起动电流和改善电梯的舒适感。

（2）改变三相交流感应电动机定子绕组的极对数时的转速调节特性

从式（3⁃30）可知，当电动机的极对数p改变时，交流感应电动机的同步转速也将变化，所以交流电梯中也常用改变电动机极对数p的方法获得电梯所需的转速调节特性。这种具有两种以上极对数的电动机，通常称为双速、多速电动机，这种电动机的定子绕组有两种结构形式：各自独立绕组的多速电动机和按特殊接线法而改变极对数的单绕组多速电动机。改变其极对数p的调速特性有如下特点：

1）只能是有级的调节交流感应电动机的转速，而不是无级的，因此在转速的调节过程中，即从一个极对数相对应的速度调节至另一极对数相对应的转速过程中，必定要采取有效措施防止电梯系统给乘客带来不舒服感觉和对机械传动系统产生冲击，这样为了转速的调节需添置众多的附加设备，如接触器、电阻或电抗器等。

2）假若在改变电动机极对数的调速过程中，如保持其他参数基本不变，则对同一电动机的不同极对数时的机械特性曲线基本上是平行的。这是我们十分希望的调速特性，也就是希望其调速后新的机械特性硬度保持不变，这样才能保证交流双速电梯在不同负载时其平层准确度保持不变。(www.xing528.com)

3）由于在同一定子内要布置两套三相绕组或改变单一绕组内的不同接线方法，则其不同极对数时相应的磁通量和功率是不一样的，极对数越大，其最大转矩也将有稍许变化。

（3）外加涡流制动器等的转速调节特性

在交流电梯中除了对三相交流感应电动机本身进行速度调节外，还可利用外加器件调节交流感应电动机的最后输出速度。这种情况常见的有：在电动机内的一个独立绕组中加一个可控制的直流电流或在交流感应电动机轴的一端加一个可控制的涡流制动器。但比较理想且控制方便的是涡流制动器的速度调节法。该方法借外力调节电梯交流感应电动机的输出转速，不是由电动机本身内部的参数变化，也即外力对交流感应电动机固有的机械特性硬度不会产生任何影响，而是外力致使处于额定电压、额定频率等参数下的电动机输出转速发生变化，因此这个变化仍应维持其原有机械特性曲线的形状，所以这种调速方法的最终机械特性曲线形状是一簇平行于交流感应电动机固有的机械特性曲线。因为这种调速方法不涉及电动机内部的特性参数，就好像负载阻转矩的变化而使电动机轴端的转速变化一样。

由于交流电梯所获得的最终调速特性曲线是平行于电动机的固有机械特性曲线，因此其机械特性曲线硬度是不变的。这一点在交流电梯的主拖动系统中是很可贵的，只有在以后要叙述的变频调速中才可能做到。由于具有这一特点，因此在低速时电梯负载发生变化情况下，其平层准确度才可维持不变。

这种调速方法，可以平稳地进行转速调节，且其最大转矩基本保持不变。这样电动机轴端的输出机械特性曲线近似于挖掘机的机械特性，这是电梯系统所希望的，因为在任何转速情况下均具有电动机的最大输出转矩。虽然这种调速方法的机械特性曲线较为理想，但其能量消耗是相当大的，而且把电动机的原有动能全部消耗在涡流制动器的发热上了。

总之，上述这种调速方法在交流电梯中应用已经不多，只有在简单的交流调速电梯中还有应用。对电梯来说，许多调速方法均可应用，只不过其效果及调速性能不同而已。