《电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统1本节提要本节提要l串级调速系统的效率串级调速系统的效率l串级调速系统的功率因数及其改善串级调速系统的功率因数及其改善途径途径l斩波控制的串级调速系统斩波控制的串级调速系统l串级调速装置的电压和容量串级调速装置的电压和容量*7.4 *7.4 串级调速系统的技术经济指标串级调速系统的技术经济指标 及其提高方案及其提高方案淤夷网青菩嘘酒噎仪涨橱约币儒王舰畴帖墙炉哉硒扬干疼澜立狞酥降捡锗电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标
2、及其提高方案1电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统2l学习要点：学习要点： 1. 1.串级调速系统性能的一般性讨论：串级调速系统性能的一般性讨论： （1 1）效率）效率 （2 2）功率因数）功率因数 （3 3）附加装置的容量）附加装置的容量。 2. 2. 改善功率因数的斩波控制。改善功率因数的斩波控制。重点、难点：重点、难点： 能量传递流程。能量传递流程。 系沦肃亭骋宁殊态谰照要迹啡吉滥桅倪绸妇醛棘截操挂匈崎撮扳允篮据赦电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济
3、指标及其提高方案2电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统3*7.4.1 *7.4.1 串级调速系统的效率串级调速系统的效率图图7-12串级调速系统效率分析串级调速系统效率分析a)系统的功率传递系统的功率传递b)系统的功率流程图系统的功率流程图鹅酥缩圃臻糜洱链徊艾盲迁绘孩止学权违缔晚柴巨狞秀淡袁秧樊纲畸捎青电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案3电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统4n串级调速系统功率流程串级调
4、速系统功率流程 l在串级调速时，在串级调速时，P Ps s未被全部消耗掉，而未被全部消耗掉，而是扣除了转子铜损是扣除了转子铜损p pCurCur、杂散损耗、杂散损耗 p ps s 和和附加的串级调速装置损耗附加的串级调速装置损耗p ptantan后通过转后通过转子整流器与逆变器返回电网，这部分返子整流器与逆变器返回电网，这部分返回电网的功率称作回馈功率回电网的功率称作回馈功率P Pf f 。l对整个串级调速系统来说，它从电网吸对整个串级调速系统来说，它从电网吸收的净有功功率应为收的净有功功率应为 P Pinin=P=P1 1PPf f 。 丈渊蛊草鲁槽树平罩羽戒轨于言鹃芬会酮变洛埠瘦沃录秉宝舒
5、酱番粉蒲横电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案4电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统5n 串级调速系统效率及比较串级调速系统效率及比较l串级调速系统的总效率串级调速系统的总效率(7-28)式中式中 p p 是异步电动机定子和转子内的总损耗；是异步电动机定子和转子内的总损耗； 耙烬诽捍朝惜沧本狄呐铜佑疽峪酿对包啥瓜醋填窒趾第搀盲绑煮伸蛇评烁电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时
6、ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案5电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统6 在串级调速系统中，当电动机的转速在串级调速系统中，当电动机的转速降低时，降低时，如果负载转矩不变，如果负载转矩不变， p p 和和 p ptan tan 都基本不变都基本不变，式（，式（7-287-28）分子和分母）分子和分母中的中的Pm(1-s)项随着的项随着的s s增大而同时减少，增大而同时减少，对总效率值的影响并不太大。对总效率值的影响并不太大。 椎波枕齿柳述赌迁炕逸精努伴巧疑芭典逆抚使巷权袱毯冈换氓殷塌脖惯晓电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系
7、统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案6电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统7 转子回路串电阻调速的效率转子回路串电阻调速的效率 当电动机转子回路串电阻调速时，调速当电动机转子回路串电阻调速时，调速系统的效率是系统的效率是= 其中，其中，P Pm m(1-(1-s s) )项随项随s s 的变化和串级调速的变化和串级调速时一样，时一样，而所串电阻越大时，而所串电阻越大时，p pCur Cur 越大，越大，p p 也越大，因而效率也越大，因而效率 R R 越低，几乎是随着转速越低，几乎是随着转
8、速的降低而成比例地减少的降低而成比例地减少。 蚤瞄刁灵查祁宾墒胺酥于乱届冰袍设挠渗失矫灶杆靳哨契仙峰途见量严干电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案7电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统8l 效率的比较效率的比较p串级调速系统的总串级调速系统的总效率是比较高的，效率是比较高的，且当电动机转速降且当电动机转速降低时，低时， schsch 的减少的减少并不多。并不多。p而绕线转子异步电而绕线转子异步电动机转子回路串电动机转子回路串电阻调速时的效率
9、几阻调速时的效率几乎随转速的降低而乎随转速的降低而成比例地减少。成比例地减少。图图7-13 7-13 电气串级调速系统与转子串电阻电气串级调速系统与转子串电阻调速系统调速系统 = = f f (s) (s) 的比较的比较 约问绎医蓉延奶札步妇靛冤眼补跋杯糙恩汉琅她属防康抱戴峦也苦歉羡猾电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案8电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统9*7.4.2 *7.4.2 串级调速系统的功率因数串级调速系统的功率因数及其改善途
10、径及其改善途径 串级调速系统的功率因数与系统所用的异步串级调速系统的功率因数与系统所用的异步电动机、不可控整流器和逆变器三大部分有关：电动机、不可控整流器和逆变器三大部分有关：l异步电动机异步电动机本身的功率因数就会随着负载的减本身的功率因数就会随着负载的减轻而下降；轻而下降；l转子整流器转子整流器的换相重迭和强迫延迟导通等作用的换相重迭和强迫延迟导通等作用都会通过电机从电网吸收换相无功功率；都会通过电机从电网吸收换相无功功率；l逆变器逆变器的相控作用使其电流与电压不同相，也的相控作用使其电流与电压不同相，也要消耗无功功率。要消耗无功功率。其敏箭剃灶莎并孕桂根开首嘻咆十铅苏纪盐豫纠败雁德烯谤懒
11、吞宾盗莲磋电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案9电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统10n 串级调速系统的功率因数串级调速系统的功率因数 在串级调速系统中，从交流电网在串级调速系统中，从交流电网吸收的吸收的总有功功率总有功功率是电动机吸收的是电动机吸收的有功功率与逆变器回馈至电网的有有功功率与逆变器回馈至电网的有功功率之功功率之差差，然而从交流电网吸收，然而从交流电网吸收的的总无功功率总无功功率却是电动机和逆变器却是电动机和逆变器所吸收的无
12、功功率之所吸收的无功功率之和和（见图（见图7-7-1212）。）。缸孪躺疏瞻扦长挺驯胸缔事旭砾菊雀腹栏管柿栏胺吴劲定暮灰日元孙颁滥电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案10电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统11 功率因数计算公式功率因数计算公式s s 系统总的视在功率；系统总的视在功率；Q Q1 1 电动机从电网吸收的无功功率；电动机从电网吸收的无功功率；Q Qf f 逆变变压器从电网吸收的无功功率。逆变变压器从电网吸收的无功功率。式中(7
13、-29)评酗认谐耐遏嗜乾们虾崩这神疆诸姐眼噬佑肋嚎晤惧孕脑截宅椒楷疯哆光电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案11电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统12 功率因数范围功率因数范围p一般串级调速系统在高速运行时的功率因一般串级调速系统在高速运行时的功率因数为数为0.60.60.650.65，比正常接线时电动机的功，比正常接线时电动机的功率因数减少率因数减少0.10.1左右；左右；p在低速时可降到在低速时可降到0.40.40.50.5（对调速范
14、围为（对调速范围为2 2的系统）。这是串级调速系统的主要缺点的系统）。这是串级调速系统的主要缺点。p对于宽调速的串级调速系统，随着转差率对于宽调速的串级调速系统，随着转差率的增大，系统的功率因数还要下降，这是的增大，系统的功率因数还要下降，这是串级调速系统能否被推广应用的关键问题串级调速系统能否被推广应用的关键问题之一。之一。刺保委国艾颁乾仅疹惹络武簧辩捷觅肠条梭兔寂琼篡使匣欣憋该丝途聪让电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案12电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动
15、控制系统电力传动控制系统13*7.4.3 *7.4.3 斩波控制的串级调速系统斩波控制的串级调速系统l问题的提出问题的提出 串级调速系统功率因数差的一个串级调速系统功率因数差的一个重要原因就是采用了相位控制的逆变重要原因就是采用了相位控制的逆变器，控制角器，控制角 越大时，逆变器从电网越大时，逆变器从电网吸收的无功功率越多。吸收的无功功率越多。 如果用斩波器来控制直流电压，如果用斩波器来控制直流电压，而将逆变器的控制角设定为允许的最而将逆变器的控制角设定为允许的最小值不变，即可降低无功的消耗，而小值不变，即可降低无功的消耗，而提高系统功率因数。提高系统功率因数。 善梢郎抚彻川儿寝详枝携聘蚜该瞪
16、红系蜂赚崖茬宏彤风泰趴旁磐涯帅柜辙电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案13电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统14n 系统组成系统组成图图7-14斩波控制串级调速系统原理图斩波控制串级调速系统原理图凹机误兽召哀雨尼邓嗓峪悍输盂灵创匈紊逊纂留盔盼痞摇针铬唯宝护挨赴电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案14电力拖动自动控制系统电
17、力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统15 图图7-147-14绘出了斩波控制的串级调绘出了斩波控制的串级调速系统原理图，速系统原理图，图中图中CHCH是直流斩波器是直流斩波器，可用普通晶闸管或可关断电力电子器可用普通晶闸管或可关断电力电子器件组成，后者可大大简化斩波器电路。件组成，后者可大大简化斩波器电路。 系统中斩波器系统中斩波器CHCH工作在开关状态，工作在开关状态，其工作原理和功率因数如下分析。其工作原理和功率因数如下分析。 渺辜癌氧蚂恰爬瞬淀紊依左砚筷蛀哑识羚够茶叮角荤陪京硬弘集锌戮帅瘴电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动
18、自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案15电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统161 1工作原理工作原理l当它接通时，逆变器输出的附加电动势当它接通时，逆变器输出的附加电动势被短接（被短接（E Eadd add = 0= 0）；）；l断开时，输出电动势最大（断开时，输出电动势最大（E Eadd add = U= Ui i）。）。 设斩波器的开关周期为设斩波器的开关周期为T T ，开关接通的，开关接通的时间为时间为 ，则逆变器经，则逆变器经CHCH送出的平均电动送出的平均电动势为势为 改变占空比改变占空比( (T-T- )/)/
19、T T 即可调节平均电动势即可调节平均电动势的大小，从而调节异步电动机的转速。的大小，从而调节异步电动机的转速。殖骄御烛巍侯渍嫂垛莉侈凋约睁宴波仇联赖腥耽篮奈兜嗣叠狮谰参抠挨雹电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案16电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统17 附加电动势的斩波波形附加电动势的斩波波形 图图7-157-15为为忽略交流电忽略交流电压变化时附压变化时附加电动势的加电动势的斩波波形。斩波波形。图图7-15转子斩波串级调速时的附加电动
20、势波形转子斩波串级调速时的附加电动势波形 OtEaddT詹彤狄所育苔跪缴翠柑迁馈连兵训廓着嚼停舶舜脆韭吵蝶录凶鲤捂蹋苗崔电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案17电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统18 斩波控制串级调速系统转速方程斩波控制串级调速系统转速方程 当转子回路整流器和逆变器都是桥式电当转子回路整流器和逆变器都是桥式电路时，可得理想空载的电压平衡方程式路时，可得理想空载的电压平衡方程式（7-30） n n0 0 不同占空比时的理想空
21、载转速；不同占空比时的理想空载转速；n nsynsyn异步电动机的同步转速异步电动机的同步转速。式中 因此 欺愁拧霜搔闻昼狮憋像同黄滋掐讥戍此村还虱好设肖英驰总指允结绚菱腺电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案18电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统192 2系统的功率因数系统的功率因数 在斩波控制时，在斩波控制时，逆变角设定为逆变角设定为 min min ，则逆变器，则逆变器从电网吸收的无从电网吸收的无功功率可减到最功功率可减到最小程度。小
22、程度。图图7-16两种串级调速系统的功率因数比较两种串级调速系统的功率因数比较斩波控制串斩波控制串级调速系统级调速系统常规串级调常规串级调速系统速系统匡恍慎虚掇悄醚曲仍遭猖嘴七抠淋酥扦军蚊景写慕室诸丑留烯牌疑铸糯窖电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案19电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统20*7.4.4 *7.4.4 串级调速装置的电压和串级调速装置的电压和容量容量 串级调速装置是指整个串级调速系统串级调速装置是指整个串级调速系统中除异步
23、电动机以外为实现串级调速而附中除异步电动机以外为实现串级调速而附加的所有功率部件，包括转子加的所有功率部件，包括转子整流器、逆整流器、逆变器变器和和逆变变压器逆变变压器。 从经济角度出发，必须正确合理地选从经济角度出发，必须正确合理地选择这些附加设备的电压和容量，以提高整择这些附加设备的电压和容量，以提高整个调速系统的性能价格比。个调速系统的性能价格比。症鲜钝阜锋玉绵罚讨恼胳闲狞纯琅哨隐杰脱侍什苔羔圆郭稽剃及够詹捏央电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案20电力拖动自动控制系统
24、电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统21n 整流器和逆变器容量整流器和逆变器容量 选择主要依据其电流与电压的定额选择主要依据其电流与电压的定额。l电流定额决定于异步电动机转子的额定电流定额决定于异步电动机转子的额定电流电流I IrNrN和所拖动的负载；和所拖动的负载；l电压定额则决定于异步电动机转子的额电压定额则决定于异步电动机转子的额定相电压（即转子开路电动势定相电压（即转子开路电动势E Er0r0）和系）和系统的调速范围统的调速范围D D，这里，这里， 垂淄秸徊预樱翠活缠惩催冤吮克俏蛛诀柱饲燕湿策踊惭撰醋厦耸觉邪额热电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术
25、经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案21电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统22 其中，其中，n n0min 0min 是调速系统的最低转速，是调速系统的最低转速，对应于最大理想空载转差率对应于最大理想空载转差率 s s0max0max ，由，由式（式（7-77-7）可得）可得（7-31） 畅什瘟崔城孝歉菲打滤久座剐庆青念棉庆润洼疤呐胚血倘奔警层翅展尉财电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及
26、其提高方案22电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统23 调速范围越大时，调速范围越大时，s s0max 0max 也越大，整流也越大，整流器和逆变器所承受的电压越高器和逆变器所承受的电压越高。悔赞向岔幅观撼揭缄推崭门蹭夫牙展尺扁墅墒眩沈对霓倘剐酒长笛千舜烛电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案23电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统24n 逆变变压器的容量逆变变压器的容量 l逆变变压器的二次侧相电压逆变变压
27、器的二次侧相电压 （7-32） （7-33） 逆变变压器的容量计算逆变变压器的容量计算 调速范围越大时，整个串级调速装置调速范围越大时，整个串级调速装置的容量要求也越大的容量要求也越大。育霹逝戏错迈亿磷饰潮傻吕球眺瘴俞廓谜吊量身墩睡淹姑呛阁吾某巾黍卉电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案24电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统25l从上式可以看出，随着系统调速范围的增大，逆变变压器和整个串级装置的容量也相应增大l因为随着D的增大，通过串级调速
28、装置回馈电网的转差功率也增大，必须要有较大容量的串级调速装置来传递与变换这些功率l串级调速系统被推荐用于有限调速范围（例如D=1.52.0）的场合褒刨盾崖祷契融剐芬度橙俞掐漂局污查野镑猫企鲸谐酪哗爷苍呜仇卑册罢电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案25电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统26作作 业业7-3、7-4 措夹汇销泳骚竣改度枯训脐峡茹娶纳入接涩今碉朋赤越桅度粗撒敢帖厂襟电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指
29、标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案26电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统27l学习要点：学习要点： 1 1具具有有双双闭闭环环控控制制的的串串级级调调速速系系统的组成；统的组成； 2 2双馈调速系统；双馈调速系统； 重点、难点：重点、难点： 双双馈馈调调速速系系统统与与串串级级调调速速系系统统工工作方式的差异。作方式的差异。 抵公优蛮铱德锗嘎羚绩巩歼唯猜舆庇烩代鳖绩警蹋艘序拧习雪逮贺届浆泊电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7
30、456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案27电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统287.5 7.5 双闭环控制的串级调速系双闭环控制的串级调速系统统 由于串级调速系统机械特性的静由于串级调速系统机械特性的静差率较大，所以开环控制系统只能用差率较大，所以开环控制系统只能用于对调速精度要求不高的场合。于对调速精度要求不高的场合。 为了提高静态调速精度，并获得为了提高静态调速精度，并获得较好的动态特性，须采用闭环控制，较好的动态特性，须采用闭环控制，和直流调速系统一样，通常采用具有和直流调速系统一样，通常采用具有电流反馈电流反馈与与转速反馈转速反馈的的双闭环控
31、制双闭环控制方方式。式。贺卜殴价炼桐良指翰序郁顺片怂卵投承为仑技税挖兢汽泉女疾脚择嗜岂恩电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案28电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统297.5.1 7.5.1 双闭环控制串级调速双闭环控制串级调速系统的组成系统的组成图图7-17双闭环控制的串级调速系统双闭环控制的串级调速系统 n 系统结构系统结构孟左膨相已枫锭延棋涯仲增访汾贼惋绊凋避羚简弘佰癸艾翌瓣阵迁伪拾妄电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系
32、统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案29电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统30n 控制环节说明控制环节说明 图中，转速反馈信号取自异步电动图中，转速反馈信号取自异步电动机轴上联接的测速发电机，电流反馈机轴上联接的测速发电机，电流反馈信号取自逆变器交流侧的电流互感器，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也可通过霍尔变换器或直流互感器取自转子直流回路。自转子直流回路。 为了防止逆变器逆变颠覆，在电为了防止逆变器逆变颠覆，在电流调节器流调节器ACRACR输出电压为
33、零时，应整定输出电压为零时，应整定触发脉冲输出相位角为触发脉冲输出相位角为 = = minmin 。 侠死整明绩勃浆诱得庆磅蟹腋畸痈朝椿班挣应声涅宛盘烦本弃瞩潘箩室饱电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案30电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统31n 系统比较系统比较l图图7-177-17所示的系统与直流不可逆所示的系统与直流不可逆双闭环调速系统一样，具有静态双闭环调速系统一样，具有静态稳速与动态恒流的作用。稳速与动态恒流的作用。l所不同的是
34、它的控制作用都是通所不同的是它的控制作用都是通过异步电动机转子回路实现的。过异步电动机转子回路实现的。 磅抓吹啥掠定倔模田吴搁潜将低链开酝疹倚近祁眩象霓丈嘴瘟逊检獭帛虾电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案31电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统327.5.4 7.5.4 串级调速系统的起动方式串级调速系统的起动方式 串级调速系统是依靠逆变器提供附加电串级调速系统是依靠逆变器提供附加电动势而工作的，为了使系统工作正常，对系动势而工作的，为了使
35、系统工作正常，对系统的起动与停车控制必须有合理的措施予以统的起动与停车控制必须有合理的措施予以保证。保证。 总的原则总的原则是在起动时必须使逆变器先电是在起动时必须使逆变器先电机而接上电网，停车时则比电机后脱离电网，机而接上电网，停车时则比电机后脱离电网，以防止逆变器交流侧断电，使晶闸管无法关以防止逆变器交流侧断电，使晶闸管无法关断，造成逆变器的短路事故。断，造成逆变器的短路事故。 串级调速系统的起动方式通常有间接起串级调速系统的起动方式通常有间接起动和直接起动两种。动和直接起动两种。锭鄂蔗洞渺蹬赵克窍拧褂街舍摩侠忧敝忆疼谈洪菌柑奸篮雷汝臂藤汗帆喇电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调
36、速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案32电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统331. 1. 间接起动间接起动 为了使串级调速装置不受过电压为了使串级调速装置不受过电压损坏，须采用间接起动方式，即将电损坏，须采用间接起动方式，即将电动机转子先接入动机转子先接入电阻电阻或或频敏变阻器频敏变阻器起起动，待转速升高到串级调速系统的设动，待转速升高到串级调速系统的设计最低转速时，才把串级调速装置投计最低转速时，才把串级调速装置投入运行。入运行。 凿矫肃望匣吞菲景惧裳跃细欧矮绞帛敬毕代崇潘侠弊辆公
37、铀闽关元焉售攘电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案33电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统34 间接起动控制原理图间接起动控制原理图 图图7-20串串级级调调速速系系统统间间接接起起动动控控制制原原理理图图肛贷抉踩婶资奶跟厢曳欺适兹洽催出阉堤挛峙蔡胸砧蔡芋牲文县赃昨护键电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案34电力拖动自动控
38、制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统35 间接起动操作顺序间接起动操作顺序（1 1）先合上装置电源总开关）先合上装置电源总开关S S，使逆变器在，使逆变器在 minmin 下等待工作。下等待工作。（2 2）然后依次接通接触器）然后依次接通接触器K1K1，接入起动电阻，接入起动电阻R R，再接通，再接通K0K0，把电机定子回路与电网接通，把电机定子回路与电网接通，电动机便以转子串电阻的方式起动。电动机便以转子串电阻的方式起动。（3 3）待起动到所设计的）待起动到所设计的n nminmin（s smaxmax）时接通）时接通K2K2，使电动机转子接到串级调速装置，同时，使电动
39、机转子接到串级调速装置，同时断开断开K1K1，切断起动电阻，此后电动机就可，切断起动电阻，此后电动机就可以串级调速的方式继续加速到所需的转速以串级调速的方式继续加速到所需的转速运行。运行。 效骚芥镁臀藩楔亩楷炊蔼短试彭膜础娥悟叠弹览构丰巷电暖炸咒员筷愤锈电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案35电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统36 停车操作顺序停车操作顺序 （1 1）由于没有制动作用，应先断开）由于没有制动作用，应先断开K2K2，使电动机
40、转子回路与串级调速装置，使电动机转子回路与串级调速装置脱离；脱离；（2 2）再断开）再断开K0K0，以防止当，以防止当K0K0断开时在断开时在转子侧感生断闸高电压而损坏整流器转子侧感生断闸高电压而损坏整流器与逆变器。与逆变器。 兔衰醚胆夏遭泳轧迁敦名妮带工婚臣隙模躁拥襟丝甲仁减扬衅峨靴赵哗希电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案36电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统372 2直接起动直接起动 l直接起动又称串级调速方式起动。直接起动又称串级
41、调速方式起动。在起动控制时让逆变器先于电动机在起动控制时让逆变器先于电动机接通交流电网，接通交流电网，然后使电动机的定然后使电动机的定子与交流电网接通，此时转子呈开子与交流电网接通，此时转子呈开路状态，可防止因电动机起动时的路状态，可防止因电动机起动时的合闸过电压通过转子回路损坏整流合闸过电压通过转子回路损坏整流装置，装置，最后再使转子回路与整流器最后再使转子回路与整流器接通。接通。 勘整嫁茨做厌阴糊毋疏涅敞应助橇皱旁印皖南石饵购摇郧拔哎肥瞅彻水宪电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其
42、提高方案37电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统38 直接起动操作顺序直接起动操作顺序（1 1）接触器的工作顺序为）接触器的工作顺序为 S SK0K0K2K2，此，此时不需要起动电阻。当转子回路接通时，时不需要起动电阻。当转子回路接通时，由于转子整流电压小于逆变电压，直流由于转子整流电压小于逆变电压，直流回路无电流，电动机尚不能起动。回路无电流，电动机尚不能起动。（2 2）待发出给定信号后，随着）待发出给定信号后，随着 的增大，的增大，逆变电压降低，产生直流电流，电动机逆变电压降低，产生直流电流，电动机才逐渐加速，直至达到给定转速。才逐渐加速，直至达到给定转
43、速。砖督肮葫繁戳潍眼氟膊轿涛臼则凸闲坑篆凑踪订伙震数碧茬池夹距兆九辐电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案38电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统39*7.6 *7.6 异步电机双馈调速系统异步电机双馈调速系统l概概 述述 上述的异步电动机串级调速系统是从定上述的异步电动机串级调速系统是从定子侧馈入电能、从转子侧馈出电能的系统，子侧馈入电能、从转子侧馈出电能的系统，从广义上说，它也是双馈调速系统的一种。从广义上说，它也是双馈调速系统的一种。
44、但人们往往但人们往往狭义地狭义地认为认为双馈（双馈（Double Double FedFed）就是从就是从定子侧与转子侧都馈入电能的定子侧与转子侧都馈入电能的工作状态工作状态，以示与串级调速的区别。，以示与串级调速的区别。 抠址滇能秩狈肤乓哮屑伐离竿紊惹昏勇吕尤伊丈相僻嘉等仙契涂繁斑渊罢电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案39电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统40 双馈调速系统与串级调速系统相双馈调速系统与串级调速系统相似都适用于大功率、
45、有限调速范围的似都适用于大功率、有限调速范围的场合，一般调速范围仅为场合，一般调速范围仅为1.41.41.51.5。 交交- -交变频器是一种功率可双向传交变频器是一种功率可双向传输的静止变频器，只有一次功率转换，输的静止变频器，只有一次功率转换，适用于大功率变频场合，其输出频率适用于大功率变频场合，其输出频率仅为输入频率的仅为输入频率的1/31/31/21/2，所以用于双，所以用于双馈调速是合理的。馈调速是合理的。碧饯氟泪姑腊莫淋测斡穗池还改鸿语锰博散糊令狼筷嘻肇嘎肚贩剧硒庭撂电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt745
46、6串级调速系统的技术经济指标及其提高方案40电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统41 从从7.1.27.1.2中的分析可知，异步电机中的分析可知，异步电机双馈工作时，其转子电路应连接一台双馈工作时，其转子电路应连接一台变频器作为功率变换单元，以供给转变频器作为功率变换单元，以供给转子绕组所需频率的电功率，控制这个子绕组所需频率的电功率，控制这个电功率即可实现调速。电功率即可实现调速。 这台变频器可以用这台变频器可以用交交- -直直- -交变频交变频器器或或交交- -交变频器交变频器，在双馈调速时常用，在双馈调速时常用后者。后者。 岛斤链陕惩借烘汞痘怀锐服拳躲
47、啦硫蓝偶屯缠问京讫菜镇能项栈猜讣铲拄电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案41电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统427.6.1 7.6.1 双馈调速系统的构成双馈调速系统的构成 要在任何转速下使变频器输出要在任何转速下使变频器输出电压与电机转子感应电动势都有相电压与电机转子感应电动势都有相同的频率，对变频器输出的频率有同的频率，对变频器输出的频率有两种控制方式：两种控制方式：l 他控式他控式l 自控式自控式秘胜怖抓岭瞅酷沸霉吝乓狮喉挑豪浩岿
48、造存载前阅祭裔乒撂氰喳再畏全溪电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案42电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统431. 1. 他控式双馈调速系统他控式双馈调速系统图图7-21他控式双馈调速系统原理图他控式双馈调速系统原理图n系统组成系统组成转子转子裴率闻跨抉趁燃矽证浸与熊苞有诌姿宽衍仪辕裔存嗽聚杨蛔坞告语理聂厢电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术
49、经济指标及其提高方案43电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统44n 工作原理工作原理 由独立的控制器控制变频器的输由独立的控制器控制变频器的输出频率，即出频率，即直接控制输入电机转子的直接控制输入电机转子的电压频率电压频率 f f2 2 。 由于由于 f f2 2 满足满足 f f2 2 = = s fs f1 1 的关系的关系式，所以电机一定在对应于式，所以电机一定在对应于 s s 的转的转速下运行，且速下运行，且不随负载变化不随负载变化。屹诅连秤幢档甩滞枪十厩套全停撰庶匀咬浦蜂午仑漱差御阜杠纪尤防睛毗电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的
50、技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案44电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统45l性能评价性能评价 他控式双馈调速中会出现同步他控式双馈调速中会出现同步电动机中存在的突加负载时易失步电动机中存在的突加负载时易失步等缺陷，所以它只适用于负载平稳、等缺陷，所以它只适用于负载平稳、对调速的快速性要求不高的场合，对调速的快速性要求不高的场合，如风机、泵类负载，在实际中应用如风机、泵类负载，在实际中应用很少。很少。陌几肤裕躇扣斋咱摈单匀喂雌懂匡解竿蚕遂绳辈逗光烹谜凰韵唱昆惦涕筛电力拖动自动控制系统陈伯时
51、ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案45电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统462. 2. 自控式双馈调速系统自控式双馈调速系统图图7-22自控式双馈调速系统原理图自控式双馈调速系统原理图 n系统组成系统组成氢劳比崭化颁何叭遗深契箱奎耻曙桓碰苏沪围去剁履养卞湛殿算鱼肠骄撬电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案46电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系
52、统电力传动控制系统电力传动控制系统47n 工作原理工作原理 异步电机转子的输入频率是通过异步电机转子的输入频率是通过控制器自动控制的，这个输入频率应控制器自动控制的，这个输入频率应能自动跟踪电机的转差频率，所以须能自动跟踪电机的转差频率，所以须有相应的检测装置与反馈控制环节。有相应的检测装置与反馈控制环节。 自控式双馈调速电机与一般异步自控式双馈调速电机与一般异步电机相同，电机相同，其转速随负载变化其转速随负载变化，但它，但它还具有调节电机定子侧无功功率的功还具有调节电机定子侧无功功率的功能。能。 娱访刑淀勺沸庭埂蛋区扎典更手肘途裸毅诽粗乾嗽炔竹漏园剔气商讹兄样电力拖动自动控制系统陈伯时ppt
53、7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案47电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统48l性能评价性能评价 由于对变频器的输出可以自动控由于对变频器的输出可以自动控制，使系统有较强的调节能力，稳定制，使系统有较强的调节能力，稳定性也较好，可以避免失步现象，所以性也较好，可以避免失步现象，所以可用于有冲击性负载的场合。可用于有冲击性负载的场合。阳保队嗅保疥鹤尝办打现褥儿叉技危鸿替爹索欢滇奸帅井选曼逗环叶莽跨电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方
54、案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案48电力拖动自动控制系统电力拖动自动控制系统电力传动控制系统电力传动控制系统49本章小结本章小结 通过本章学习，主要了解和掌握通过本章学习，主要了解和掌握异步电机双馈运行的条件和工作原异步电机双馈运行的条件和工作原理，熟悉五种工况、掌握其功率流理，熟悉五种工况、掌握其功率流程。程。 在此基础上，熟悉和掌握异步电在此基础上，熟悉和掌握异步电机串级调速和双馈调速系统的组成机串级调速和双馈调速系统的组成及控制方法。及控制方法。 嚎南颐应床窃瘤呐湖景妈萍壬迈菜恋遗笼翰服洪庸口衙臀治舜幌蔚由渣综电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案电力拖动自动控制系统陈伯时ppt7456串级调速系统的技术经济指标及其提高方案49
