Wisselstroommotoren worden veel gebruikt in de industriële productie, huishoudelijke apparaten en andere sectoren vanwege hun eenvoudige structuur, hoge betrouwbaarheid en lage kosten. De snelheid wordt beïnvloed door de netfrequentie, het aantal motorpolen en de slipsnelheid (formule: n = 60 f/p (1-s), waarbij n de snelheid is, f de netfrequentie, p het aantal polen en s de slipsnelheid). Op basis van dit principe kunnen gangbare snelheidsregelmethoden worden onderverdeeld in de volgende categorieën:
1. Regelmethode gebaseerd op de regeling van de netfrequentie: snelheidsregeling met variabele frequentie
Variabele frequentieregeling is momenteel de meest gebruikte en uiterst nauwkeurige regelmethode voor het regelen van de snelheid van wisselstroommotoren. De kern is het bereiken van een nauwkeurige snelheidsregeling door de frequentie van de ingangsmotor te wijzigen.
Werkingsprincipe: Met behulp van een frequentieomvormer wordt wisselstroom (bijvoorbeeld 220 V/50 Hz, 380 V/50 Hz) omgezet in wisselstroom met een instelbare frequentie, waarbij de spanning wordt aangepast aan de eigenschappen van de motor (meestal volgens het principe van een "constante spanning/frequentieverhouding" om verzadiging van het magnetische circuit van de motor te voorkomen), waardoor de synchrone snelheid van de motor wordt gewijzigd.
Kenmerken: Breed snelheidsbereik (kan werken van 0 tot de nominale snelheid of zelfs daarboven), hoge nauwkeurigheid (snelheidsfout kan binnen 0,5% worden geregeld), laag energieverbruik (het motorrendement blijft hoog, zelfs bij lage snelheid) en geen piekstroom tijdens het opstarten, waardoor de motor en de belaste apparatuur effectief worden beschermd.
2. Regelmethode gebaseerd op aanpassing van het aantal motorpolen: variabele poolsnelheidsregeling
Variabele poolsnelheidsregeling is een stapsgewijze snelheidsregeling waarbij het aantal magnetische polen (p) van een motor wordt aangepast door de aansluiting van de statorwikkeling te veranderen en daardoor de synchrone snelheid te veranderen.
Werkingsprincipe: De statorwikkeling van de motor maakt gebruik van een speciale aftakkings- of schakelstructuur en de verbindingsmethode van de wikkeling wordt geschakeld door een contactor (zoals ster-/driehoektransformatie, dubbele ster-/driehoektransformatie), waardoor het aantal magnetische polen exponentieel verandert (bijvoorbeeld van 2 polen naar 4 polen) en de synchrone snelheid dienovereenkomstig met de helft afneemt (bijvoorbeeld van 3000 tpm naar 1500 tpm bij een netfrequentie van 50 Hz).
Kenmerken: Eenvoudige structuur, lage kosten, eenvoudige bediening, in principe ongewijzigd motorrendement tijdens snelheidsregeling, maar beperkte snelheidsregelingsniveaus (meestal slechts 2-3 niveaus van snelheidsregeling, zoals 2-polige/4-polige/6-polige schakeling), kan geen continue snelheidsregeling bereiken en kan een snelheidsschok veroorzaken op het moment van schakelen.
3. Controlemethode gebaseerd op slipaanpassing
De slipsnelheid (s) is de verhouding tussen het verschil tussen de werkelijke snelheid van de motor en de synchrone snelheid. Door de slipsnelheid te wijzigen, kan de snelheid van een AC-motor worden geregeld. Veelgebruikte methoden zijn onder andere serieweerstandsregeling, serietrapsregeling en spanningsregeling.
Serieweerstand-toerentalregeling (alleen toepasbaar op asynchrone motoren met wikkelrotor)
Werkingsprincipe: In het rotorcircuit van een asynchrone motor met wikkelrotor is een instelbare weerstand in serie geschakeld. Door de weerstandswaarde te verhogen, neemt de slip toe en wordt het werkelijke motortoerental verlaagd (hoe hoger de weerstand, hoe lager het toerental).
Kenmerken: Eenvoudige structuur, lage kosten, maar hoog energieverbruik (serieweerstand genereert een grote hoeveelheid joule-warmte, wat resulteert in ernstig energieverlies), nauwkeurige regeling bij lage snelheid (snelheid fluctueert sterk bij veranderingen in de belasting) en aanzienlijke afname van het motorrendement bij werking op lage snelheid.