第七章 绕线转子异步电动机调速系统.ppt

  1. 1、本文档共76页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
第七章 绕线转子异步电动机调速系统

串级调速系统的功率因数与系统中的异步电动机、转子侧的整流器及逆变器3部分有关。在串级调速时,由于转子侧的整流器在工作时存在换相重叠角,使转子电流波形滞后于电压波形,当负载电流较大时,转子整流器还会出现强迫延迟导通现象。这些都使整流器通过电动机从电网吸收无功功率,故在串级接线时电动机的功率因数要比正常接线运行时降低10%以上。另外,逆变器利用移相控制改变其输出的逆变电压,使其输入电流与电压不同相,因而也消耗无功功率。逆变角越大,消耗的无功功率也越大,在给定逆变角下,串级调速系统从交流电网吸收的总有功功率是电动机吸收的有功功率与逆变器回馈至电网的有功功率之差,然而从交流电网吸收的总无功功率却是电动机和逆变器所吸收的无功功率之和。随着电机转速的降低,所吸收的无功功率虽然减少了,但从电网吸收的总有功功率减少更多,结果使系统在低速时的功率因数更低。串级调速系统的总功率因数可用下式表示: 式中 S——系统总的视在功率; Q1——电动机从电网吸收的无功功率; Qf——逆变器从电网吸收的无功功率。 一般串级调速系统在高速运行时的功率因数为0.6~0.65,比正常接线时电动机的功率因数减小0.1左右,在低速时可降到0.4~0.5(对调速范围D=2的系统),这是串级调速系统的主要缺点。为此,如何提高功率因数是串级调速系统能否得到广泛应用的关键问题之一。 (7-32) (1)采用两组逆变器,不对称控制。这是利用两组可控整流器组成逆变器的纵续连接,并进行逆变角的不对称控制。这种方法适用于大功率系统。 (2)采用具有强迫换相功能的逆变器,在逆变器工作时使晶闸管在自然换流点之后换相,产生容性无功功率以补偿负载的感性无功功率。这种方法对系统功率因数的改善有效,但逆变器线路较复杂。 (3)在电机转子直流回路中加斩波控制电路。这种方法对改善系统的功率因数也很有效,且线路比较简单。 7.3.1双闭环控制串级调速系统的组成 图7-9所示为双闭环控制的串级调速系统原理图,其结构与双闭环直流调速系统相似,ASR和ACR分别为转速调节器和电流调节器,TG和TA分别为测速发电机和电流互感器。图中转速反馈信号取自与异步电动机同轴相连的测速发电机,电流反馈信号取自逆变器交流侧的电流互感器,也可通过霍尔变换器或直流互感器取自转子直流回路。为防止逆变器逆变颠覆,在电流调节器ACR输出电压为零时,应整定触发脉冲输出相位角为β=βmin。图7-9所示的系统与直流不可逆双闭环调速系统一样,具有静态稳速与动态恒流的作用, 所不同的是它的控制作用都是通过异步电动机转子回路来实观的。 图7-9 双闭环控制的串级调速系统原理图 建立双闭环串级调速系统的动态数学模型应先求出系统中各环节的传递函数,进而求出整个系统的动态结构图。在图7-9所示的系统中,可控整流装置、调节器以及反馈环节的传递函数与一般系统一样,在此不再赘述,这里主要介绍转子直流回路有关装置和电动机本身的数学模型。 1.转子直流回路的传递函数 根据图7-5(b)所示的等效电路可以列出转子直流回路的动态电压平衡方程式 式中 Ud0——当s=1时转子整流器输出的空载电压, ; Ui0——逆变器直流侧的空载电压, L——转子直流回路总电感, ; LD——折算到转子侧的异步电动机每相漏感, ; LT——折算到二次侧的逆变变压器每相漏感, ; LL——平波电抗器电感; R——转差率为s时转子直流回路等效电阻, (7-33) 把 代入式(7-33)得到 将式(7-34)两边取拉氏变换,可求得转子直流回路的传递函数 式中 KLr——转子直流回路的放大系数,KLr =1/R; TLr——转子直流回路的时间常数,TLr =L/R。 转子直流回路的动态结构图如图7-10所示。 (7-34) (7-35) 以下推导以串级调速系统的第一工作区为依据。由式(7-13)可知异步电动机的电磁转矩 电力拖动系统的运动方程式为 或 式中IL为负载转矩TL所对应的等效直流电流。由此可得异步电动机在串级调速时的传递函数为 式中 为与GD2、CM有关的系数,因为CM是与电流Id有关的函数,故KM也是Id的函数而不是常数。 (7-36) 为了使系统既能实现速度和电流的无静差调节,又能获得快速的动态响应,转速调节器ASR和电流调节器ACR一般都选用PI调节器,再考虑给定滤波环节和反馈滤波环节就可画出双闭环控制的串级调速系统动态结构图,如图7-11所示。 对具有双闭环控制串级调速系统的动态校正,主要按系统的抗扰性能考虑,即要使系统在负载扰动时有良好的动态响应能力。所以可与直流调速系统一样,在应用工程法进行动态设计时,电流环宜按典型

文档评论(0)

dajuhyy + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档