串级调速的基本原理.doc

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44、基础知识

45、外刊文摘

46、业内专家

47、文章点评投稿发表科技文章 串级调速装置原理和维修作者：广东湛江东兴石油企业有限公司肖卓明线绕式异步电动机采用可控硅（SCR）串级调速，具有效率高的优点。某污水处理场使用了6套GKGJA-22~33KW可控硅串级调速装置。其主回路与一般常用的没

48、多大区别，但触发模块比较特殊，全部密封，维修不便。通过解剖画出原理图后，方便了维修，下面结合实际中出现的问题论述如下。1、串级调速的基本原理电动机三相异步电动机单相电机马达伺服电机直流电机无刷电机防爆电机变频电机直线电机步进电机启动器调速电机刹车电机铝壳电机空心杯电机同步电机振动电机生产/检测设备绕线机其它相关产品电机保护器碳刷.刊登广告.可控硅串级调速是在电动机转子回路串一可变电势，通过改变电势的大小进行调速，电动机的转子功率经过可控有源逆变器，变为与电网同频率的交流电能，将转差功率返回电网，因此效率高。

49、其基本原理如下：先将异步电机的转子电压经过三相桥式整流，整成直流（Ud），再在直流侧串入一个与其相反的直流电势（Uβ），Uβ是由可控硅有源逆变器产生，通过改变逆变器的逆变角β来改变Uβ的大小，从而达到调速与节能目的。2、GKGJA型串级调速装置的结构及原理2、1、结构：本装置由可控硅整流器、逆变器、电抗器、频敏变阻器、触发器、保护部份等组成，主电路见图一。2、2、各部份工作原理简述如下：2、2、1、整流器由可控硅串级调速电气原理图所示，GZ1~GZ6组成三相整流桥，将电机转子交流电压变为直流电压Ud，作为可

50、控硅逆变压器的直流电源。整流器正极经平波电抗器接电机定子零线，整流器负极接逆变器阴极。2、2、2、逆变器KGZ1~KGZ3组成三相零式逆变器，阳极分别接三相交流电压，阴极接整流器阳极，通过触发脉冲控制，改变了逆变角β的大小，就可改变逆变器电压Uβ的大小，从而达到调速的目的；当逆变电压增加时，回路电流Id减少，电动机的转子电流亦相应减少，电磁力矩小于机械阻力矩，电机减速，转差率S增加，直至电磁力矩与机械阻力矩相平衡；反之，Ub减小，Id增大，电动机转速增加。2、2、3、平波电抗器平波电抗器DL在串调系统中的作

51、用是保证小电流时连续，限制Δi/Δt电流上升率，使系统工作可靠。本装置的平波电抗器采用摆动式电抗器，当电流增大时，铁芯饱和，电感减小。2、2、4、频敏变阻器频敏变阻器BL作限制起动电流用。当1C吸合时，BL接入，电机起动，经过延时，电机加速至接近异步转速，此时转子电压频率很低，4C或3C吸合，串调或异步运行。2、2、5、触发器本装置可控硅触发模块密封成一个模块，功能接线如图二。2、2、6、保护环节在逆变器三相进线设有C110~C112、R110~R112组成的阻容吸收保护，吸收电网操作过电压，压敏电阻YR1

52、~YR3作为浪涌电压吸收，吸收过电压的峰值。在交流进线设有KRD1~KRD3快速熔断器作短路保护。另外交流侧的电机同时还装有热继电器RJ，作过载保护，直流侧有过电流继电器GLJ作过电流保护。3、触发模块的原理分析我们将其解剖，发现其电路简单、巧妙。它采用单相电源即可列相出三相同步信号，来直接触发主回路的三个可控硅，使用很方便。其电路如图三。电源变压器T1经桥式整流、滤波作触发模块放大电路电源。变压器T2是阻容移相桥的供电电源，移相原理见下图四。变压器T2次级电压相量UAB为常数，电阻两端电压量UAD和电容两

53、端电压相量UDB互成90°，所以D点的轨迹是半圆，DO为半径，改变电阻的大小，DO的相位就发生变化。将移相桥的输出端DO接隔离变压器T3，T3的副边经列相，将单相电源分成对称的三相电源，此三相电源作触发模块的同步信号，将同步信号经过V4~V9、R2进行整形放大，在输出端7、8、9便可得到供可控硅门极的三个互差120°的宽脉冲，调节移相桥的电阻，输出脉冲可在要求的范围内进行移相。为了闭环控制方便，将接电阻的两点间接