绕线转子异步电动机双馈调速系统

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1、电力拖动自动控制系统—运动控制系统电气工程学院自动化杨霞2010年6月第7章绕线转子异步电动机双馈调速系统内容提要第8章同步电动机变压变频调速系统课程总结第6章基于动态模型的异步电动机调速系统第1章交流调速系统概述第5章基于稳态模型的异步电动机调速系统第7章绕线转子异步电动机双馈调速系统第9章伺服系统*7.1绕线型异步电动机双馈调速工作原理7.2绕线型异步电动机串级调速系统7.3串级调速的机械特性7.4串级调速系统的技术经济指标7.5双闭环控制的串级调速系统7.6串级调速系统的起动方式7.7*绕线转子异步风力发电机组7.1绕线型异步电动机双馈调速工作原理7.2绕线

2、型异步电动机串级调速系统7.6串级调速系统的起动方式7.3串级调速的机械特性7.4串级调速系统的技术经济指标7.5双闭环控制的串级调速系统7.7绕线转子异步风力发电机组转差功率的利用：如何处理转差功率在很大程度上影响着调速系统的效率。要提高调速系统的效率，除了尽量减小转差功率外，还可以考虑如何去利用它。“双馈”名字的由来：对于绕线型异步电动机，定、转子电路可以同时与外电路相连，转差功率可以从转子输出，也可以向转子馈入，故称作双馈调速系统。“双馈”的特点：是转差功率可以回馈到电网，也可以由电网馈入。至于电功率是馈入定子绕组和/或转子绕组，还是由定子绕组和/或转子绕组

3、馈出，则要视电动机的工况而定。异步电动机由电网供电并以电动状态运行时，它从电网输入（馈入）电功率，而在其轴上输出机械功率给负载，以拖动负载运行。“双馈”调速实质：在双馈调速工作时，绕线型异步电动机定子侧与交流电网直接连接，转子侧与交流电源或外接电动势相连，从电路拓扑结构上看，可认为是在转子绕组回路中附加一个交流电动势，通过控制附加电动势的幅值，实现绕线型异步电动机的调速。7.1绕线转子异步电动机双馈调速工作原理绕线转子异步电动机转子：可以串电阻调速原理：根据电机理论，改变转子电路的串接电阻，可以改变电机的转速。转子串电阻调速的原理如图所示，调速过程中，转差功率完全

4、消耗在转子电阻上。~PmPmechPs7.1绕线型异步电动机双馈调速工作原理7.2绕线型异步电动机串级调速系统7.6串级调速系统的起动方式7.3串级调速的机械特性7.4串级调速系统的技术经济指标7.5双闭环控制的串级调速系统7.7绕线转子异步风力发电机组7.1.1绕线转子异步电动机转子附加电动势的作用7.1.1绕线转子异步电动机转子附加电动势的作用图7-1绕线型异步电动机转子附加电动势的原理图7.1绕线型异步电动机双馈调速工作原理7.2绕线型异步电动机串级调速系统7.6串级调速系统的起动方式7.3串级调速的机械特性7.4串级调速系统的技术经济指标7.5双闭环控制的

5、串级调速系统7.7绕线转子异步风力发电机组Ps转差功率P1定子功率在转子绕组回路中引入一个可控的交流附加电动势来代替外接电阻，附加电动势的幅值和频率与交流电压相同，相位与转子电动势相反，则它对转子电流的作用与外接电阻是相同的，附加电动势将会吸收原先消耗在外接电阻上的转差功率。绕线转子异步电动机转子：可以串交流附加电动势调速双馈调速的基本结构功率变换单元电网K1M3~K2TI从电路拓扑结构上看，可认为是在转子绕组回路中附加一个交流电动势。7.1绕线型异步电动机双馈调速工作原理7.2绕线型异步电动机串级调速系统7.6串级调速系统的起动方式7.3串级调速的机械特性7.4

6、串级调速系统的技术经济指标7.5双闭环控制的串级调速系统7.7绕线转子异步风力发电机组CU：功率变换单元（双向变频器）双馈调速的功率传输（1）转差功率输出状态异步电动机由电网供电并以电动状态运行时，它从电网输入（馈入）电功率，而在其轴上输出机械功率给负载，以拖动负载运行；CUP1PsM3~Pmech7.1绕线型异步电动机双馈调速工作原理7.2绕线型异步电动机串级调速系统7.6串级调速系统的起动方式7.3串级调速的机械特性7.4串级调速系统的技术经济指标7.5双闭环控制的串级调速系统7.7绕线转子异步风力发电机组（2）转差功率输入状态当电机以发电状态运行时，它被拖着

7、运转，从轴上输入机械功率，经机电能量变换后以电功率的形式从定子侧输出（馈出）到电网。PsP1M3~CUPmech7.1绕线型异步电动机双馈调速工作原理7.2绕线型异步电动机串级调速系统7.6串级调速系统的起动方式7.3串级调速的机械特性7.4串级调速系统的技术经济指标7.5双闭环控制的串级调速系统7.7绕线转子异步风力发电机组转子附加电动势的作用（引出调速原理）异步电动机运行时其转子相电动势为式中——异步电动机的转差率；——绕线型异步电动机转子开路相电动势，也就是转子开路额定相电压值。7.1绕线型异步电动机双馈调速工作原理7.2绕线型异步电动机串级调速系统7.6串

8、级调速系统