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串级调速系统的工作原理

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文章关键词:澳门太阳集团2019网站,串级调速

  7.2绕线转子异步电动机串级调 速系统 ? 在异步电动机转子回路中附加交流电动势调速的关 键就是在转子侧串入一个可变频、可变幅的附加电 动势 。怎样才能获得这样的附加电动势呢? 7.2.1串级调速系统的工作原理 ? 对于转子侧输出转差功率的情况来说,比较方便 的办法是,将异步电动机的转子电压先整流成直 流电压,然后再引入一个附加的直流电动势,控 制此直流附加电动势的幅值,就可以调节异步电 动机的转速。这样,就把交流变压变频这一复杂 问题,转化为与频率无关的直流变压问题,对问 题的分析与工程实现都更加容易。 7.2.1串级调速系统的工作原理 ? 对直流附加电动势的技术要求:首先,它应该是可 平滑调节的,以满足对电动机转速平滑调节的要求 ;其次,从节能的角度看,希望产生附加直流电动 势的装置能够吸收从异步电动机转子侧传递来的转 差功率并加以利用。 ? 根据以上两点要求,较好的方案是采用工作在有源 逆变状态的晶闸管可控整流装置作为产生附加直流 电动势的电源,这就形成了图7-3a中所示的功率变 换单元CU2。 图7-4 电气串级调速系统原理图 串级调速系统的工作原理 ? 系统在稳定工作时,必有U d Ui。 由图7-4可以写出整流后的直流回路电压平衡方程 式:U d ? Ui ? I d R 或 K sE ? K U cos ? ? I R 1 r0 2 T2 d (7-5) 式中,K1、 K 2 ——UR与UI的电压整流系数,如两 者都是三相桥式电路,则 K1 ? K2 ? 2.34 ; 串级调速系统的工作原理 ? 从上式②中可以看出, Ud中包含了电动机的转差 Id 率s,而 与电动机转子交流电流Ir之间有固定的 比例关系,因此它近似地反映了电动机电磁转矩 的大小,而β角是控制变量。所以该式可以看作 是在串级调速系统中异步电动机机械特性的间接 s ? f (Id , ? ) 表达式 。 串级调速系统的工作原理 ? 1.起动 异步电动机在静止不动时,其转子电动势为 Er0 ; 控制逆变角β,使在起动开始的瞬间,Ud与Ui的差 值能产生足够大的Id,以满足所需的电磁转矩,但 又不超过允许的电流值,这样电动机就可在一定 的动态转矩下加速起动。 串级调速系统的工作原理 ? 随着异步电动机转速的增高,其转子电动 势减少,为了维持加速过程中动态转矩基 (Ud ? Ui ) 本恒定,必须相应地增大β角以减小Ui值 ,维持 基本恒定。当电动机加 速到所需转速时,不再调整β角,电动机 即在此转速下稳定运行。 串级调速系统的工作原理 ? 设此时的s=s1, β= β1,则式(7-5)可写作 K1s1Er 0 ? K2U 2T cos ?1 ? I dL R ? 式中IdL为对应于负载转矩的直流回路电流。 串级调速系统的工作原理 ? 2.调速 ? 当增大β角使β=β2β1时,逆变电压Ui减小,但电 动机的转速不能立即改变,所以Id将增大,电磁 转矩增大,使电动机加速。随着电动机转速的增 高, K1sEr0减少, Id回落,直到新的平衡状态, 电动机在增高了的转速下稳定运行。式中β2β1 ,s2s1 K1s2 Er 0 ? K2U 2T cos ? 2 ? I dL R 串级调速系统的工作原理 ? 3.停车 ? 对于处于低同步转速下运行的双馈调速系统,必 须在异步电动机转子侧输入电功率时才能实现制 动。 ? 在串级调速系统中与转子连接的是不可控整流装 置,它只能从电动机转子侧输出电功率,而不可 能向转子输入电功率。因此串级调速系统没有制 动停车功能 。只能靠减小 β 角减小 Id ,并依靠负 载阻转矩的作用自由停车。 ? 结论: (1)串级调速系统能够靠调节逆变角β实现平滑无 级调速。 (2)系统能把绕线型异步电动机的转差功率回馈 给交流电网,从而使扣除装置损耗后的转差功率 得到有效利用,大大提高了调速系统的效率。

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