华科第6章(电力拖动控制系统)研讨.ppt

* 增大，必然使s增大，才能在新的s下使拖动系统在新的稳态运行。 6．1 串级调速的原理与类型 6.1.1 绕线转子异步电动机串级调速原理 1．绕线转子异步电动机转子回路串电阻调速原理 　绕线转子异步电动机转子回路串电阻调速 a)电路图 b)机械特性 从异步电动机电磁转矩参数表达式看 串电阻调速即改变r2 ’ ， r2 ’改变，只要r2 ’/s不变，则 T 不变。 第6章 绕线转子异步电动机的串级调速系统 串电阻调速可通过分析转子回路电流来认识其调速的物理过程 从电磁转矩的物理表达式看 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 可知，转子回路串电阻调速的物理本质是改变转子回路的电流来改变转矩， 从而达到调速的目的。 　绕线式是异步电动机转子回路串入附加电动势 2．串级调速原理 串级调速：在转子回路中串入一附加电势 来改变转子回路电流 ， 同样可改变电机的转矩，从而达到调速的目的 。 T n s I2T回到原值降速过程结束 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 I2T回到原值 电机达到超同步速的新稳态工作点 超同步速串级调速系统 1） 相位相反时 2） 相位相同时 吸收有功功率 n s 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 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 。 调速系统类型：转差功率回馈型 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非常接近，但属转差功率消耗型。 1．斩波变阻调速系统 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： 2．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 3．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 4．早期的电气串调 5．早期的机械串调 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、电流双闭环控制 系统 测速信号取自测速发电机TG 电流反馈信号在逆变桥交流侧采样经整流得到 6.2.1 次同步速串级调速系统的构成 电流反馈信号也可在直流侧采样得到 6.2.2 串级调速系统的机械特性