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高频斩波式串级调速系统分析

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文章关键词:澳门太阳集团2019网站,串级调速

  斩波串级是在传统串级调速理论基础上,应用现代电机技术、电力电子技术和计算机控制技术的先进成果而产生的新一代高效调速技术。该技术以控制转子低电压回路进而控制高压电机,以变流转差功率进而控制大功率电机,并以的逆变角调节,具有控制容量小、控制电压低,调速性能优良和节能效率高、谐波功率小,装置尺寸小,运行条件宽松等优点,在高压大容量电机节能调速上具有突出的优势。

  在实际工程设计中,常需进行计算机仿真研究,以获得指导性结论或对工程计算参数进行验证。在仿真技术中,常采用的数学模型形式有:传递函数、开关函数或状态方程等。而三相交流异步电机和调速装置中的电力电子器件都是高度非线性系统,用解析方法难以得到详尽的描述。

  为此,在MATLAB/Simulink环境下利用SimPowerSystem工具箱进行交流电机调速系统的建模和仿真研究。并且采用封装技术将仿真模型按实际系统的组成结构建立子系统,整个仿真模型结构清晰,而且仿真试验结果表明,该模型能反映实际系统的特性,可信度很高。

  交流调速系统如图1所示,主要由三部分构成:绕线式异步电动机、启动环节和串级调速控制装置。

  启动环节由频敏变阻器PF 和接触器1KM 、2KM 、3KM 构成,加设了自动切换的接触器,能减小起动电流,使大型电机平稳起动。

  串级调速控制装置由三相全波整流桥、IGBT高频斩波器、三相全桥有源逆变器和平波电抗器、隔离二极管、缓冲电容器等构成,实现优良的无级调速特性,有效地抑制了谐波对电网的污染,取得更高的节能效果。

  串级调速系统的基本原理是在转子侧串入附加反向电动势Ef ,通过改变附加电动势的大小来改变转子电流I2 ,从而改变电磁转矩达到改变转速的目的。

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