1、串級調速系統(xtng)的工作原理 l對于轉子側輸出轉差功率的情況來說，比較方便的辦法是，將異步電動機的轉子電壓先整流成直流電壓，然后再引入一個附加的直流電動勢，控制此直流附加電動勢的幅值，就可以調節異步電動機的轉速。這樣，就把交流變壓變頻這一復雜問題，轉化為與頻率(pnl)無關的直流變壓問題，對問題的分析與工程實現都更加容易。 第1頁/共12頁第一頁，共13頁。串級調速系統的工作(gngzu)原理 l對直流附加電動勢的技術要求：首先，它應該是可平滑調節的，以滿足對電動機轉速平滑調節的要求；其次，從節能的角度看，希望產生附加直流電動勢的裝置能夠(nnggu)吸收從異步電動機轉子側傳遞來的轉差功

2、率并加以利用。l根據以上兩點要求，較好的方案是采用工作在有源逆變狀態的晶閘管可控整流裝置作為產生附加直流電動勢的電源，這就形成了圖7-3a中所示的功率變換單元CU2。第2頁/共12頁第二頁，共13頁。圖7-4 電氣(dinq)串級調速系統原理圖第3頁/共12頁第三頁，共13頁。串級調速系統(xtng)的工作原理 l系統在穩定工作時，必有 。 l 由圖7-4可以寫出整流后的直流回路電壓平衡方程式：l 或l (7-5)l 式中， 、 UR與UI的電壓整流系數(xsh)，如兩者都是三相橋式電路，則； iUdURIUUdidRIUKsEKdTrcos2201122.34KK2K1K第4頁/共12頁第四

3、頁，共13頁。串級調速系統(xtng)的工作原理 l 從上式中可以看出，Ud中包含了電動機的轉差率s，而 與電動機轉子交流電流Ir之間有固定(gdng)的比例關系，因此它近似地反映了電動機電磁轉矩的大小，而角是控制變量。所以該式可以看作是在串級調速系統中異步電動機機械特性的間接表達式。dI),(dIfs 第5頁/共12頁第五頁，共13頁。串級調速系統(xtng)的工作原理 l 1起動(q dn)l 異步電動機在靜止不動時，其轉子電動勢為Er0；控制逆變角，使在起動(q dn)開始的瞬間，Ud與Ui的差值能產生足夠大的Id，以滿足所需的電磁轉矩，但又不超過允許的電流值，這樣電動機就可在一定的動態

4、轉矩下加速起動(q dn)。第6頁/共12頁第六頁，共13頁。串級調速系統(xtng)的工作原理 l隨著異步電動機轉速的增高，其轉子電隨著異步電動機轉速的增高，其轉子電動勢減少，為了維持動勢減少，為了維持(wich)加速過程加速過程中動態轉矩基本恒定，必須相應地增大中動態轉矩基本恒定，必須相應地增大角以減小角以減小Ui值，維持值，維持(wich) 基本恒定。當電動機加速到所需轉速基本恒定。當電動機加速到所需轉速時，不再調整時，不再調整角，電動機即在此轉速下角，電動機即在此轉速下穩定運行。穩定運行。 ()diUU第7頁/共12頁第七頁，共13頁。串級調速系統的工作(gngzu)原理 l 設此時的s=s1， = 1,則式（7-5）可寫作l 式中IdL為對應于負載(fzi)轉矩的直流回路電流。 RIUKEsKdLTr122011cos第8頁/共12頁第八頁，共13頁。串級調速系統(xtng)的工作原理 l 2調速l 當增大(zn d)角使=21時，逆變電壓Ui減小，但電動機的轉速不能立即改變，所以Id將增大(zn d)，電磁轉矩增大(zn d)，使電動機加速。隨著電動機轉速的增高， K1sEr0減少， Id回落，直到新的平衡狀態，電動機在增高了的轉速