调速的基本概念

在生产实践中，有许多生产机械根据工艺要求需要调节转速。例如龙门刨床在切削过程中，当刀具切入和退出工件时要求较低的转速；中间一段切削用较高的速度；工件台返回时则用高速。又如轧钢机，在轧制不同截面与品种钢材时，需要采用最合适的转速。可逆初轧机在轧辊进入轧件时要用较低的转速，轧件进入轧辊后要以最高转速轧制，甩出轧件时又需要降速，随轧件的辗长，轧制转速也要增加。这就要求我们采用一定的方法来改变生产机械的工作速度，以满足生产的需要，这种方法通常称为调速。

1.无级调速和有级调速

无级调速方法是在调速的过程中，电动机的转速可以平滑地加以调节，或连续调速。无级调速时，电动机的转速变化均匀，适应性强，在工业装置中被广泛采用。异步电动机变频调速系统、直流发电机－电动机系统、晶闸管整流直流电动机系统等都属于无级调速。

有级调速方法是转速不能连续调节，只有有限的几级，如二速、三速、四速等。有极调速方法简单，但调速范围有限。它适合于只要求几种转速的生产机械，如普通车床、桥式起重机等。异步电动机的变级调速、直流电动机电枢串电阻调速等属于有级调速。

常用的方法有机械调速和电气调速两种。电动机的速度不改变，仅改变传动机构的传动比来改变工作机构的速度称为机械调速。机械变速机构复杂，无法自动调速，且调速有级；人为地改变电动机的参数（如他励直流电动机的端电压、励磁电流或电枢回路中串电阻），使同一个机械负载得到不同的转速，称为电气调速。电气调速简化机械传动，可实现无级调速，易于实现控制自动化；此外，还可以采用机电结合的办法来调速。

2.向上调速和向下调速

在调节电动机转速时，通常取电动机的额定转速nN为基本转速，称为基速。当向高于基速的方向调速时称为向上调速；相反，向低于基本速的方向调速，称为向下调速。在某些场合下，既要求向上调速，又要求向下调速，这称为双向调速。

3.恒转矩调速和恒功率调速

电动机在不同转速下允许输出的功率和转矩取决于电动机的发热（I2aRa），也就是说电枢电流不应超过额定值，否则会烧坏电机。如Ia太小，输出的功率和转矩也小，电动机不能充分利用。所以，为了合理地使用电动机，应保证电动机长期运行即Ia＝IN不变。

在调速时，由于采用的调速方法不同，当电动机在不同的调节转速下保持Ia＝IN不变长期运行时，电动机允许输出的转矩和功率也不相同，因此就有所谓恒转矩和恒功率两种不同类型的调速方式。

恒转矩调速方式在调速方法中，若Ia＝IN，电动机允许输出的转矩也保持T＝TN不变，与转速n无关。此时输出的功率与转速成正比（P＝TΩ）。

恒功率调速方式是指在某种调速方法中，若保持Ia＝IN不变，则电动机允许输出的功率也基本保持不变，与转速n无关。这时允许输出的转矩则与n成反比变化。电动机的实际输出由不同转速下负载转矩特性TL＝f（n）与负载功率特性PL＝（n）来决定，如果调速方法与负载类型配合恰当，在整个调速范围内，既可以使电动机的输出能力充分利用，又不会使电动机过载。