有源逆变技术在电机实验中应用

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1、自动化技术与应用》2010年第29卷第1期经验交流TochnicalCommunications有源逆变技术在电机实验中的应用★吕国建．董锋斌(陕西理工学院电气工程系，陕西汉中723003)摘要：分析了交直流电机及其拖动系统实验中电机负载的情况，指出采用大滑动变阻箱来模拟系统负载的缺点，提出将有源逆变技术应用到电机实验中来模拟负载，理论分析和实验结果表明：这种改进不仅节能，提高了整个系统的效率，还改善了实验环境。关键词：有源逆变；电机实验；模拟负载；节能中图分类号：TM464文献标识码：B文章编号：10037241(2010)010086—

2、03TheApplicationofActiveInverterTechnologyintheExperimentofElectricMachinesLVGuo-jian，DONGFeng-bin(DepartmentofElectricalEngineering，ShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723003China)Abstract：Byanalyzingtheacanddcmotors’loadexperiments，pointsouttheshortcomingofresistancebo

3、xadoptingbigloadsimulationsystem，activeinvertertechnologyisappliedtoelectricmachineexperimentstosimulatetheload．Thetheoreticalanalysesandexperimentalresultsshowthattheimprovementnotonlysavetheenergy，improvetheeffi—ciencyofthesystem，butalsoimprovetheexperimentalenvironment．

4、Keywords：activeinverter；electricmachineexperiments；analogload；energy-·saving1引言在自动化、电气工程及其自动化、机电一体化等专随着高等教育的普及，各大院校的招生人数相对于业中，几乎都开设《电机与电力拖动基础》、电力电子几年前已大幅增长，但对实验设备条件的投资改善并不技术》和(《电力拖动自动控制系统》等课程，目前这些是和招生速度同步；为了提高实验设备利用率，实现资源课程中开设的实验均涉及到有关直流电机、交流电机共享，一般工科院校的实验设备，现在已由原来的“半的实验，其

5、电动机负载大多是直流发电机，直流发电机天工作制”，变为“全天工作制”；对一些中、强电的专发出的电压，供给一个大滑动变阻箱(如0／93Q，电流为业，其实验多半是验证性的，实验设备只考虑能完成实5／20．5A的调节变阻器，如0／11Q，电流为10／30．5A的验的数目，没有考虑到效率、节能等因素。本文通过对调节变阻器}0／250Q，10／18A的调节电阻器)[1-3】，通过电力拖动自动控制系统》实验、电力电子技术实验调节电阻值的大小完成有关实验内容。和(《电机与电力拖动基础》实验中电机负载进行分析，提出采用有源逆变技术对其进行优化，这样既能实现

6、节能，提高效率，又开发了具有一定综合性的实验。2目前有关电机实验的现状图1V．M直流开环调速系统·基金项目：陕西理工学院教改项碍(编号xJG0721)收稿日期：2009—08—04下面以V—M系为例，说明整个系统的组成及负经验交流《自动化技术与应用》2010年第29卷第l期rechnicaIC0mmunjcatjOns载等情况。如图1所示，图l中，控制电压用来移动下面简述回馈到电网中的能量：触发脉冲的相位，G为触发装置，VT为三相桥式相控整对于大电感负载，有Ud=Ud0COS口=0．9U2COS，流电路，M是直流电动机，F是直流发电机，M和

7、F同轴，当控制角为时，其Ud，U2的波形如图3所示。R为调节变阻箱，F和R的作用是电动机的模拟负载。对由ud，d=，；Rz+E，d，其中R=为发电机电枢内于一般的机组，直流电动机的功率为2．2kW左右，当电阻和平波电抗器电阻之和，Ec为发电机电枢的电动势，机工作在额定状态下，2．2kW的能量均以热能的形式白Eo=C加。白消耗掉。如果一天按8小时运行计算，一台机组一天因JUdJ时，U<0，即回馈到电网中白白消耗17．6kW·h，一般的实验室在开设实验时，一能量为EGld一，；Rz=Udd。次开设8组左右，这样一天白白消耗将近14

8、0kW·h。当满足下面条件：>l0．9UCOSal：10．9U：cos(~一I=10．9Uzcos／~，则回3改进后的实验状况馈到电网中能量为：f0．9UCOS，I。将有源逆变技