第6章(电力拖动控制系统)2.ppt

6．2 次同步速串级调速系统 6.2.1 次同步速串级调速系统的构成 6.2.2 串级调速系统的机械特性 又一人工机械特性（β不变时的T-S曲线）： β=90°=》β≠90°时 6.2.3 逆变变压器： 目的：隔离；电压相匹配 电压要匹配的原因及实现办法 6.2.4 串调系统的能量传递关系与效率 6.2.5 串调装置的容量与电机的起动 6.2.6 次同步速串级调速系统的回馈制动 次同步速串调速系统的主要优缺点 作业 6-6，6-7，6-8，6-9，6-10 * 2010.5.20 串电阻调速时转子回路电流的变化规律 从物理表达式看到的： 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 r2 I2T T n s T回到原值与负载转矩平衡 频率折算 转子回路串电阻调速的物理本质： 改变转子回路的电流来改变转矩，实现调速。 思考：还有什么方法能直接改变转子电流的大小 　绕线式异步电机转子回路串附加电动势 2．串级调速原理 转子回路中串入附加电势 来改变转子回路电流 ，改变电机的转矩，从而实现调速 。 T n s I2T升回原值，降速过程结束 I2T I2T T I2回落 s减小到零 I2T仍比原有的大 电机冲过同步转速点s0 定子旋转磁势相对于转子转向由正转变成反转：转子跑得比同步磁场快！ I2T回到原值 电机达到新稳态工作点（超同步速运行） 1） 相位相反： 2） 相位相同： 发出有功功率 n s 超同步速串级调速系统 吸收有功功率 次同步速串级调速系统 3．附加电势获得的方法 次同步速串级调速系统主电路 超同步速串级调速系统主电路 附加电势吸收电机转子送来的转差功率Ps 这部份能量可通过有源逆变送回电网===属于转差功率回馈型 转子电势经不控整流桥VR整流成直流，再经逆变桥VI把能量通过逆变变压器TI送回电网 。 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 6.1.2 绕线式异步电动机串级调速系统的类型及其控制原理 串级调速 次同步速串调系统 超同步速串调系统 运行原理及控制原理与串级调速接近，但属转差功率消耗型。 0．斩波变阻调速系统（历史的回顾） 与原有转子回路转电阻调速相比：三相电阻变一个直流电阻，有级调速 变为无极调速。 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 Uct，控制占空比，改变电阻值。 斩波变阻调速系统 调节过程： 1．次同步速串级调速系统 控制有源逆变桥VI的逆变角? 控制转子电流 控制电动机的转矩以实现调速 T n 2．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 3．早期的电气串调（略） 4．早期的机械串调（略） 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 6．2 次同步速串级调速系统 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 测速信号取自测速发电机TG 逆变桥交流侧采样 6.2.1 次同步速串级调速系统的构成 直流侧采样 6.2.2 串级调速系