交流异步电动机的调速方法ppt课件.ppt

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1、第七章交流异步电动机的其它调速方法第二节绕线转子异步电动机串级调速系统——转差功率回馈型调速系统引言串级调速原理及基本类型串级调速系统工作时的机械特性串级调速系统性能的讨论第二节绕线转子异步电动机串级调速系统——转差功率回馈型调速系统基本思路对于只用于次同步电动状态的情况来说，比较方便的办法是将转子电压先整流成直流电压，然后再引入一个附加的直流电动势，控制此直流附加电动势的幅值，就可以调节异步电动机的转速。这样，就把交流变压变频这一复杂问题，转化为与频率无关的直流变压问题，对问题的分析与工程实现都方便多了。四.电气串级调速系统的工作原理7.2.

2、1串级调速原理及基本类型对直流附加电动势的技术要求首先，它应该是可平滑调节的，以满足对电动机转速平滑调节的要求；其次，从节能的角度看，希望产生附加直流电动势的装置能够吸收从异步电动机转子侧传递来的转差功率并加以利用。7.2.1串级调速原理及基本类型系统方案根据以上两点要求，较好的方案是采用工作在有源逆变状态的晶闸管可控整流装置作为产生附加直流电动势的电源。按照上述原理组成的异步电机在低于同步转速下作电动状态运行的串级调速系统如下图所示，习惯上称之为电气串级调速系统。7.2.1串级调速原理及基本类型电气串级调速系统原理图系统组成7.2.1串级调速

3、原理及基本类型功率变换单元UR—三相不可控整流装置，将异步电机转子相电动势sEr0整流为直流电压Ud。UI—三相可控整流装置，工作在有源逆变状态：可提供可调的直流电压Ui，作为电机调速所需的附加直流电动势；可将转差功率变换成交流功率，回馈到交流电网。7.2.1串级调速原理及基本类型调速原理（1）起动起动条件对串级调速系统而言，起动应有足够大的转子电流Ir或足够大的整流后直流电流Id，为此，转子整流电压Ud与逆变电压Ui间应有较大的差值。7.2.1串级调速原理及基本类型起动控制控制逆变角，使在起动开始的瞬间，Ud与Ui的差值能产生足够大的Id，

4、以满足所需的电磁转矩，但又不超过允许的电流值，这样电动机就可在一定的动态转矩下加速起动。随着转速的增高，相应地增大角以减小值Ui，从而维持加速过程中动态转矩基本恒定。7.2.1串级调速原理及基本类型调速原理（续）（2）调速调速原理：通过改变角的大小调节电动机的转速。调速过程：7.2.1串级调速原理及基本类型UiIdsE20nTmId=ILId调速原理（续）（3）停车串级调速系统没有制动停车功能。只能靠减小角逐渐减速，并依靠负载阻转矩的作用自由停车。7.2.1串级调速原理及基本类型结论串级调速系统能够靠调节逆变

5、角实现平滑无级调速。系统能把异步电动机的转差功率回馈给交流电网，从而使扣除装置损耗后的转差功率得到有效利用，大大提高了调速系统的效率。7.2.1串级调速原理及基本类型7.2.2串级调速系统工作时的机械特性内容提要异步电动机转子整流电路的工作状态串级调速系统的调速特性串级调速系统的机械特性7.2.2串级调速系统工作时的机械特性异步电动机相当于转子整流器的供电电源。如果把电动机定子看成是整流变压器的一次侧，则转子绕组相当于二次侧，与带整流变压器的整流电路非常相似，因而可以引用电力电子技术中分析整流电路的一些结论来研究串级调速时的转子整流电路。但是

6、，两者之间还存在着一些显著的差异，主要是：一.异步电动机转子整流电路的工作状态7.2.2串级调速系统工作时的机械特性（1）一般整流变压器输入输出的频率是一样的，而异步电动机转子绕组感应电动势的幅值与频率都是变化的，随电机转速的改变而变化。（2）异步电动机折算到转子侧的漏抗值XD也与转子频率或转差率有关。（3）由于异步电动机折算到转子侧的漏抗值较大，所以出现的换相重叠现象比一般整流电路严重，从而在负载较大时会引起整流器件的强迫延迟换相现象。整流电路的不同点7.2.2串级调速系统工作时的机械特性1.转子整流电路转子整流电路7.2.2串级调速系统工作

7、时的机械特性2.电路分析假设条件（1）整流器件具有理想的整流特性，管压降及漏电流均可忽略；（2）转子直流回路中平波电抗器的电感为无穷大，直流电流波形平直；（3）忽略电动机励磁阻抗的影响。7.2.2串级调速系统工作时的机械特性换相重叠现象设电动机在某一转差率下稳定运行，转子三相的感应电动势为era、erb、erc。当各整流器件依次导通时，必有器件间的换相过程，这时处于换相中的两相电动势同时起作用，产生换相重叠压降。7.2.2串级调速系统工作时的机械特性根据“电力电子技术”中的内容，换相重叠角为换相重叠角其中XD0—s=1时折算到转子侧的电动机定子

8、和转子每相漏抗。7.2.2串级调速系统工作时的机械特性由上式可知，换相重叠角随着整流电流Id的增大而增加。当Id较小，在0°~60°之间时，整流电路