§2-3 异步电机的双馈调速.ppt

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1、电气工程教研室谢卫才§2－3绕线式异步电动机双馈调速系统10/6/20211§2-3绕线式异步电动机的双馈调速绕线式异步电动机调速方法双馈调速及串级调速的基本概念双馈调速电动机的特点双馈调速电动机在各种工作状况下的能量关系绕线式异步电机的串级调速系统双馈调速系统构成双馈调速的效率和功率因数双馈调速的矢量控制10/6/20212A绕线式异步电动机调速方法A.1.转子绕组串接电阻耗能、手动、不方便10/6/20213A.2斩波变阻实现无级调速10/6/20214A.3双馈调速（串级调速）10/6/20215双馈调速能够实现的

2、功能亚同步调速：与反相，附电装置,吸收功率超同步调速：与同相，附电装置,提供功率提供无功:向电网提供无功（交—交变频器馈电）10/6/20216B双馈调速及串级调速的基本概念异步电动机定子输入功率P1、电磁功率PM、机械功率Pmec、转差功率Ps、铁损耗和定子铜损耗，有如下关系10/6/20217B双馈调速及串级调速的基本概念所谓双馈调速，就是将电能分别馈入绕线转子异步电动机的定子绕组和转子绕组。改变转子外接电源的幅值和相位，就可以调节异步电动机的转速、转矩和电动机定子侧的无功功率，这种双馈调速的异步电动机不但可以在亚同步

3、转速区运行，而且可以在超同步转速区运行，因此双馈调速也叫超同步串级调速。双馈调速中的转差频率难以检测和控制。在工程实际中常对转子绕组的电流进行整流，并以直流形式在转子中串入外加电动势，称之为串级调速。也叫低同步串级调速，这是由于转差功率只能单方向由整流器送出的缘故。串级调速是双馈调速的一种特例。10/6/20218绕线式异步电动机正方向规定10/6/20219绕线转子异步电动机接转差频率电压调速向量图1转子外接电压与转子电动势同频率、相位相反，且亚同步电动状态转子电流I2电机转速降低，s’>s>010/6/202110绕

4、线转子异步电动机接转差频率电压调速向量图2转子外接电压与转子电动势同频率、相位相反，且亚同步制动状态电机转速低于同步速,s’>s>010/6/202111绕线转子异步电动机接转差频率电压调速向量图3转子外接电压与转子电动势同频率、相位相同，且亚同步电动状态电机转速升高0

5、频率、相位相同，且超同步电动状态转子电流I2电机转速高于同步转速，s’<010/6/202114绕线转子异步电动机接转差频率电压调速向量图6转子外接电压超前转子电动势900，转子回路的合成电动势与转子电流同相，其中有功电流为，无功电流为由于无功电流与气隙磁密同相起到了励磁电流的作用。定子电流，（为定子励磁电流）。由图可知定子边的功率因数得到了改善10/6/202115双馈调速电动机在各种工作状况下的能量关系1转子运行于亚同步速的电动状态电磁功率机械功率转差功率10/6/202116双馈调速电动机在各种工作状况下的能量

6、关系2转子运行于次同步速的回馈制动状态电磁功率机械功率转差功率10/6/202117双馈调速电动机在各种工作状况下的能量关系3转子运行于超同步速的电动状态电磁功率机械功率转差功率10/6/202118双馈调速电动机在各种工作状况下的能量关系4转子运行于超同步速的回馈制动状态电磁功率机械功率转差功率10/6/202119双馈调速电动机在各种工作状况下的能量关系5电机运行于倒拉反转的电动状态电磁功率机械功率转差功率10/6/202120双馈电机五种运行状态下功率流动方向变频器变频器变频器变频器变频器超同步回馈超同步电动次

7、同步回馈次同步电动倒拉反转10/6/202121绕线式异步电动机串级调速系统10/6/202122串级调速的特点低同步串级调速系统是双馈调速的一种特例系统结构较简单，价格较便宜逆变装置容量小，30%或15%电机容量不允许用来起动电机功率因数低10/6/202123亚同步双闭环控制串级调速系统机械特性与直流电机颇为相似,但较软，一般需要采用带速度反馈和电流反馈的双闭环调速系统;双闭环控制亚同步串级调速系统10/6/202124绕线型异步电动机的双馈调速系统起动时现将转子绕组接到起动电阻上，以减少起动电流，增大起动转矩；待电动

8、机的转速上升到设计知识，再将交－交变频器投入运行。10/6/202125双馈调速的异步电动机在超同步电动工况下能流图10/6/202126双馈调速的优点在保证调速要求的同时还可以独立地调节电动机定子侧的无功功率，从而提高整个系统的无功功率。整个系统的功率因数可到0.9以上。从理论上讲，双馈调速的异步电