绕线转子异步电动机双馈调速.ppt

第30页，共74页，星期日，2025年，2月5日9.2.2串级调速系统的调速特性晶闸管串级调速系统的调速特性n=f(Id,β)即电动机转速n与转子直流负载电流Id及逆变角β之间的关系，当串级调速系统在转子整流电路处于第一工作区时（αP=00），可以推得关系式n=f(Id,β)为第31页，共74页，星期日，2025年，2月5日令则式（9-8）可简化为如下形式第32页，共74页，星期日，2025年，2月5日由此可见，晶闸管串级调速系统由类似于他励直流电动机的调速特性。在晶闸管串级调速系统中，调节β角的大小，就改变了U的值，相当于改变直流电动机电枢端的电压；系统中的等效电阻RΣ相当于直流电动机电枢回路总电阻，决定了机械特性硬度，由于晶闸管串级调速系统中RΣ较大，故机械特性较软；系统中的等效电动势系数Ce随Id的增大而减小，此相当于直流电动机存在电枢反应的去磁效应。第33页，共74页，星期日，2025年，2月5日当串级调速系统负载增大到转子整流器出现延迟换相，即进入第二工作区时，转子整流器的输出直流电压Ud将有所减小，串级调速系统的特性变软。随着负载电流Id的增大，αP亦增大，转速显著下降。第34页，共74页，星期日，2025年，2月5日电机式串级调速系统本质上和晶闸管串级调速没有什么区别，只是附加电动势是由直流电机建立的，逆变器的作用被电动机-发电机组所取代。电机式串级调速的控制作用是改变直流电机的励磁电流以改变磁通，直流电机的电枢反电势为第35页，共74页，星期日，2025年，2月5日电机式串级调速在第一工作区的调速特性n=f(ED,Id)为第36页，共74页，星期日，2025年，2月5日机械式串级调速是一种恒功率调速方式，异步电动机的转差能量由直流电机转变为机械能加到异步电动机的轴上。，机械式串级调速在第一工作区的调速特性n=f(Id,ED)为第37页，共74页，星期日，2025年，2月5日9.2.3异步电动机在串级调速时的机械电磁转矩特性晶闸管串级调速系统和电机式串级调速系统同属于恒转矩调速类型，它们在第一工作区内在忽略定子电阻影响时电动机的机械特性表达式T=f(s)为·式中：—阻抗相对值，对于晶闸管串级调速=+++；对于电机式串级调速；s0——串级调速系统理想空载时的转差率，对于晶闸管串级调速系统s0=E2B/E2?cosβ；对于电机式串级调速系统s0=ED/(2.34E2)。第38页，共74页，星期日，2025年，2月5日在第二工作区转矩的表达式为由此可见，当延迟换相角αP=π/12=15°时，可得到串级调速系统在第二工作区内的转矩最大值。用αP=0代入可得到串级调速系统再由第一工作区转入第二工作区运行的交界点处转矩T1-2值第39页，共74页，星期日，2025年，2月5日第40页，共74页，星期日，2025年，2月5日正常接线下运行时，电机最大转矩表达式为对于大容量异步电动机，r1值与x1+x2相比很小，可忽略不计，则可简化为第41页，共74页，星期日，2025年，2月5日第42页，共74页，星期日，2025年，2月5日串级调速系统第一工作区的最大转矩值T1-2为电动机固有最大转矩值Tm的0.716倍，一般异步电动机的过载倍数λ=Tm/TN≥2，即T1-2一般大于电机额定转矩TN。因此，串级调速系统在额定转矩下运行时，一般均处于机械特性第一工作区内。第43页，共74页，星期日，2025年，2月5日机械式串级调速装置具有恒功率特性，其转矩由异步电动机的转矩和直流电动机转矩两部分组成。机械特性表达式T=f(s)为·式中：CT——直流电动机的转矩系统，由电机结构确定。=第44页，共74页，星期日，2025年，2月5日9.3串级调速系统的效率和功率因数9.3.1串级调速系统的效率串级调速系统的效率是指电动机轴上输出的功率与从电网吸收的输入功率之比。第45页，共74页，星期日，2025年，2月5日晶闸管串级调速系