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交流电动机调速系统的分类

发布时间:2019-02-24

  同步电动机只能依靠改变频率来进行调速,而根据频率控制方式的不同,可把同步电动机调速系统分为他控式和自控式两种类型。

  如果用独立的变频装置作为同步电动机的变频电源进行调速,则称之为他控式同步电动机调速系统,大多用于类似永磁同步电动机的小容量场合。

  采用频率闭环方式的同步电动机调速系统称为自控式同步电动机调速系统,它是用电动机轴上安装的位置检测器来控制变频装置触发脉冲,使同步电动机工作在自同步状态。自控式同步电动机调速系统又可细分为负载换向自控式同步电动机调速系统和交一交变频供电的自控式同步电动机调速系统。

  负载换向自控式同步电动机调速系统叉称为x换向器电机,它的主电路采用交一直-交电流型变流器,利用同步电动机电流超前电压的特点,使逆变器的晶闸管工作在自然换向状态。这种系统又被称为LCI(Load Commutated Inve11er),它的容量已达到数万千伏安,电压达万伏以上。

  交一交变频同步电动机调速系统的逆变器由晶闸管组成,采用交一交循环变流结构和矢量控制技术,具有优良的动态性能,广泛地用于轧钢机主传动系统中。交一交变频同步电动机调速系统的容量很大,但调频范围只能限制在工频的三分之一左右。

  在异步电动机中,从定子传入转子的电磁功率可以分成两部分:一部分是拖动负载的有效功率;另一部分是转差功率,与转差率成正比,它的去向是调速系统效率高低的标志。就转差功率的处理方式的不同,异步电动机调速系统可分成三大类。

  (1)转差功率消耗型调速系统。这种调速系统全部转差功率都被消耗掉,用增加转差功率的消耗来换取转速的降低,因而效率也随之降低。降电压调速、电磁转差离合器调速及绕线异步电动机转子串电阻调速这三种方法都属于这一类。

  (2)转差功率回馈型调速系统。这种调速系统的大部分转差功率通过变流装置回馈给电网或者加以利用,转速越低回馈的功率越多,但是增设的装置也要多消耗一部分功率。绕线异步电动机转子双馈调速即属于这一类。

  (3)转差功率不变型调速系统。在这种调速系统中,转差功率仍旧消耗在转子里,但小论转速高低,转差功率基本不变。如变极对数调速、变频调速两种调速方法即属于这一类。

  双馈调速足指将电能分别馈入异步电动机的定子绕组和转子绕组,通常将定子绕组接入工频电源,将转子绕组接到频率、幅值、相位和相序都可以调节的变频电源。如果改变转子绕组电源的频率、幅值、相位和相序,就可以调节异步电机的转矩、转速、转向及和定子侧的无功功率。这种双馈调速的异步电动机可以超同步或亚同步运行,不但可以工作在电动状态,而且可以工作在发电状态。

  因为交一交变流器采用晶闸管自然换向方式,结构简单,可靠性高,而且交,交变流器能够直接进行能量转换,效率高,所以,在双馈调速方式中采用交.交变流器作为转子绕组的变频电源是比较合适的。

  绕线式异步电动机串级调速系统是从定子侧馈入电能,从转子侧馈出电能的系统。从广义上说,它也是双馈调速系统的一种。

  在双馈调速中,所用变频器的功率仅占电动机总功率的一小部分,可以大大降低变频器的容量,从而降低了调速系统的成本,此外,双馈电机还可以调节功率因数,由于具有这些优点,双馈电机特别适合应用于大功率的风机、水泵类负载的调速场合;双馈调速方式在风力、水力等能源开发领域也是一种比较先进、理想的发电技术,具有一定的应用前景。