绕线转子异步电动机的串级调速系统ppt课件.ppt

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1、第6章绕线转子异步电动机的串级调速系统吴涛中国地质大学机械与电子工程学院自动化教研室16．1串级调速的原理与类型绕线转子异步电动机串级调速原理绕线式异步电动机串级调速系统的类型及其控制原理次同步速串级调速系统的构成6．2次同步速串级调速系统串级调速系统的机械特性逆变变压器串调系统的能量传递关系与效率串调装置的容量与电机的起动次同步速串级调速系统的回馈制动6．3超同步速串级调速系统超同步速串级调速的工作原理超同步速串调系统的控制原理及能量传递双馈同步调速系统第6章绕线转子异步电动机的串级调速系统（续）2一、绕线转子异步电动机串级调速原理1．

2、绕线转子异步电动机转子回路串电阻调速原理绕线转子异步电动机转子回路串电阻调速a)电路图b)机械特性异步电动机电磁转矩参数表达式电机转矩负载转矩增大，必然使s增大，才能在新的s下使拖动系统在新的稳态运行6.1串级调速的原理与类型3绕线转子异步电动机转子回路串电阻调速a)电路图b)机械特性串电阻调速可通过分析转子回路电流来认识其调速的物理过程异步电动机电磁转矩的物理表达式电磁转矩T只与转子回路中的有功电流成正比拖动系统达到降低速度后的新的平衡状态r2I2TTnsT回到原值与负载转矩平衡6.1串级调速的原理与类型（续1）4绕线式是异步电动机转子回

3、路串入附加电动势2．串级调速原理转子回路串电阻调速物理本质：改变转子回路的电流来改变转矩而达到调速的目的串级调速：在转子回路中串入一附加电势来改变转子回路电流，从而达到调速的目的I2TTnsI2T回到原值降速过程结束I2T次同步速串级调速系统I2TT电机升速sI2回落s减小到零I2T仍比原有的大电机冲过同步转速点s<0定子旋转磁势相对于转子转向由正转变成反转I2T回到原值电机达到超同步速的新稳态工作点超同步速串级调速系统6.1串级调速的原理与类型（续2）5附加电势吸收电机转子送来的转差功率Ps转子电势经不控整流桥VR整流成直流，再经逆变桥V

4、I把能量通过逆变变压器TI送回电网这部份能量可通过有源逆变送回电网3．附加电势获得的方法次同步速串级调速系统主电路6.1串级调速的原理与类型（续3）6超同步速串级调速系统主电路调速系统：转差功率回馈型附加电势输出有功功率给电机转子不控整流桥改为可控整流桥，使交直交变频系统的能量反过来传输，2VR作为可控整流，1VR作为有源逆变为使Eadd和E2s的频率相同、相位相同，1VR应是有源逆变电路，而不是无源逆变电路6.1串级调速的原理与类型（续4）7二、绕线式异步电动机串级调速系统的类型及其控制原理串极调速次同步串调系统超同步串调系统运行原理及控

5、制原理与串级调速非常接近斩波变阻调速系统利用电机机组实现的串调系统1．斩波变阻调速系统经不控整流桥整流成直流电压再用一个电阻R作为的负载把斩波器与电阻并联，构成了斩波可调电阻控制系统采用转速、电流双闭环形式反馈比较速度调节器ASR的输出取为电流指令控制转子电流电流调节器的输出作为PWM占空比的控制电压6.1串级调速的原理与类型（续5）8绕线式异步电动机斩波变阻调速系统92．次同步速串级调速系统控制有源逆变桥VI的逆变角ß控制转子电流控制电动机的转矩以实现调速Tn3．超同步速串级调速系统为了控制转矩T的大小，应控制转子回路电流的大小通过控制逆

6、变桥1VR的逆变角或（和）控制整流桥2VR的控制角来实现通常固定其中一个、调节另一个以调节转子回路电流的大小6.1串级调速的原理与类型（续7）104．早期的电气串调5．早期的机械串调把绕线式异步电动机MA1转子的转差功率经单枢换流机MB变成直流后输出给直流电动机MD再由直流电动机拖动另一台鼠笼异步电机MA2，由MA2将功率送回电网改变MD的励磁电流可改变直流电动机反电势的大小，也即改变了直流回路中的电流的大小从而改变了单枢换流机的输入电流即绕线转子电流的大小，达到调速的目的恒转矩调速系统直流电动机MD与绕线异步电动机MA同轴联接，把直流电动

7、机得到的转差功率直接送给负载输出调节MD的励磁电流就可以调速，异步电动机的输入功率最终都输出给了负载电动机的最大输入功率是恒定的，系统在降速运行时，系统（含直流电动机）的最大输出功率不变，称恒功率调速系统拖动恒转矩负载时，若转速下降，负载的功率下降，则电机的输入功率也跟着下降，所指的恒功率是其所能够输出的最大值6.1串级调速的原理与类型（续8）11一、系统构成绕线转子异步电动机MA起动电阻R切换用接触器1C、2C串调装置主电路（交直交变频电路）不控整流桥VR平波电抗器有源逆变桥VI逆变变压器TI控制系统为转速、电流双闭环控制测速信号取自测速

8、发电机TG电流反馈信号在逆变桥交流侧采样经整流得到6.2次同步速串级调速系统12二.串级调速系统的机械特性逆变桥输出的直流平均电压相当于直流侧在平波电抗器后面短路，也即不串入附加