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调速马达调速方法之串级调速法

调速马达调速方法之串级调速法

  • 分类:机电百科
  • 作者:东历机电
  • 来源:
  • 发布时间:2014-10-20 00:00
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调速马达调速方法之串级调速法

【概要描述】在前面的文章中,我们已经对调速马达的调速方法进行了讲解,主要讲了两种调速方法,分别是变极对数法和变频调速法,今天,在这边文章中,我们主要讲的是调速马达的另一种调速方法,那就是串级调速法

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在前面的文章中,我们已经对调速马达的调速方法进行了讲解,主要讲了两种调速方法,分别是变极对数法和变频调速法,今天,在这边文章中,我们主要讲的是调速马达的另一种调速方法,那就是串级调速法。

串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收,再利用产生附加的装置,把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式,多采用晶闸管串级调速,其特点为: 

1、可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上,效率较高; 

2、装置容量与调速范围成正比,投资省,适用于调速范围在额定转速 70% -90%的生产机械上; 

3、调速装置故障时可以切换至全速运行,避免停产; 

4、晶闸管串级调速功率因数偏低,谐波影响较大。 

5、本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。

串级调速存在的问题与缺点:

必须承认,串级调速在实践中取得过较大的成功,但也暴露出很多问题和缺点。为了使串级调速得以发展,除了在理论上给予正名之外,重点还应分析出问题和缺点的原因,进而采取有效的改进措施,串级调速存在的问题可以归结为两个方面,一个是回馈方案问题,另一个是变流控制问题。

回馈方案问题:

1) 电转差功率的无谓循环

这是较为突出的问题。在串级调速系统中,电转差功率以电能的形式由定子从电网中吸收进来,又以同样的能量形式反馈电网,显然是一种无谓的功率循环。这种无谓循环的结果,一方面是增大了损耗降低效率。另外更为不利的是加重了定子的负担,当机械功率随转速降低而减小时,电转差功率却相应增大,特别是恒转矩负载时,定子有功电流只与负载相关,不随转速而变,于是导致低速时定子严重发热,甚至不能正常运行,因此,尽管串级调速具有恒转矩调速特性,但却很少在恒转矩负载上应用,使串级调速的使用范围受到限制。对于风机水泵类负载,电流正比于转速的平方即 ,这个问题表现不是很突出,因此串级调速多应用于风机水泵调速。

2) 外附变压器

逆变变压器是串级调速不可或缺的设备,作用是产生与转子电势相匹配的附加电势。逆变变压器的存在,使系统的体积增大,成本提高,同时也产生损耗。

表面上回馈方案的缺点产生于“串级”,实质问题是电机调速的内因不足,自身不能为调速提供附加电势,因此必须依靠外附的设备和电源,结果使电机的能量保守性被破坏,造成电转差功率的外泄,同时又使系统复杂化。

变流控制问题,与回馈方案问题相比,变流控制问题更为突出,其中,主要集中表现在有源逆变器环节上。

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