第七章绕线转子异步电动机双馈调速系统.pdf

第七章 绕线转子异步电动机双馈调速系统 作为异步电动机，必然有转差功率，转差 功率始终是人们在研究异步电动机调速方法时 所关心的问题；因为节约电能是异步电动机调 速的主要目的之一，那么如何处理转差功率又 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。 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” 的一个特点是：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 组馈出，则要视电动机的工况而定。 绕线转子异步电动机双馈调速方法早在20世 纪30年代就已被提出，到了60~70年代，当可控电 力电子器件出现以后，才得到了更好的应用。 本章 提 要  绕线型异步电动机双馈调速工作原理  绕线型异步电动机串级调速系统  串级调速的机械特性  串级调速系统的技术经济指标  双闭环控制的串级调速系统  串级调速系统的起动方式 7.1 绕线型异步电动机双馈调速工作原理 P 绕线转子异步电动 1 机结构，如图所示。从 广义上讲，定子功率和 转差功率可以分别向定 子和转子馈入，也可以 P 从定子或转子输出，故 s 称作双馈电机。 根据电机理论，改变 ~ 转子电路的串接电阻， P 可以改变电机的转速。 m 转子串电阻调速的原 理，如右图所示，调速 P 过程中，转差功率完全 mech P 消耗在转子电阻上。 s 如果把绕线转子异步 电机的定子绕组与交流电 网连接，转子绕组与其他 含电动势的电路相连接， 使它们可以进行电功率的 相互传递，这就是所谓“双 馈” 的概念。 双馈调速系统的基本结构图 由于转子电动势与电流的频率随转速变化，即f 2 = s f1 。 因此，必须通过功率变换单元 （Power Converter Unit—CU ）对 不同频率的电功率进行电能变换。 对于双馈系统来说，CU应该由双向变频器构成，以实现功 率的双向传递。 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； 转差功率输入状态 当电机以发电状态运行时，它被拖着运转， 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。 在双馈调速工作时，除了电机定子侧与交流电 网直接连接外，转子侧也要与交流电网或外接电动 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