6kV 高压电机转子变频调速系统的调速原理分析
来源:西安泰富西玛电机有限公司 发布于:2013/8/16 16:54:12 点击量:
西安西玛电机文章:上一篇文章,我们分析了6kv高压电机系统调速的特点,那么今天我们接着来分析下6kV 高压电机转子变频调速系统的调速原理。转子变频是在交流电机转子侧融和当代先进电力电子技术、交流调速技术、微机控制技术而发展起来的最新成果。其独有的以转子控制定子、以低压控制高压、以部分转差功率控制全部功率的技术,使其在众多风机和水泵用高压大中功率电动机的调速方案中独树一帜,具有其他调速方案不可替代的优越性。转子变频调速系统的结构框( 如图 1 所示) 。
图 1 转子变频调速系统结构系统和使用说明: 转子变频系统是由高压开关柜、内反馈调速电机、转子变频调速装置及远方控制系统组成。转子变频调速装置由起动柜和变频柜组成。转子变频调速装置主要组成部分( 如图 2 所示) 。
图 2 转子变频调速装置启动柜内部主要包括启动装置、整流器( ZP1—6) 、控制、操作部分及显示。
①启动装置: 起动装置主要包括频敏变阻器( PBR) 、真空接触器( KM1 -3) 。大型电动机,特别是绕线式电动机,在电机起动时会对电网造成较大的冲击,产生一个较大的起动电流。为减少起动电流,使电机平稳起动,在调速装置中,加设了自动切换的启动装置。在电机启动时,KM1 闭合,KM2 打开,电机转子串入频敏变阻器 PBR。频敏变阻器的电阻与流过的电流的频率成正比关系,当电机起动时,电机转速为零,转子电流频率最高,为工频频率,此时,频敏变阻器阻值也较高,从而限制了启动电流。随着电机转速的增加,转子电流频率逐渐减少,频敏变阻器阻值也逐渐减小。当电机转速达到设定值时,装置自动将 KM2 闭合,切除频敏变阻器,电机进入全速工作状态或调速工作状态( 根据触摸屏设定而定) ,完成起动过程。
②整流器: 整流单元为三相桥式整流,将转子电流转换为直流电流。
③逆变器: 逆变部分为三相全桥有源逆变器,装置工作于调速状态时,将经斩波控制后的转差功率逆变至内反馈绕组或逆变变压器。逆变触发角为最小的固定值,克服了移相触发对触发脉冲和换相要求严格、脉冲移动范围大、抗干扰能力差、易颠覆、功率因数低等缺点。
④控制、操作部分及显示: 主要包括触摸屏、普通按钮、显示仪表、可编程控制器、小型断路器、电源、钥匙开关及对外接线端子排。启动柜有两种操作、显示部分,别为触摸屏和普通按钮及显示表计部分。两种操作相互独立。触摸屏可进行逻辑切换、升降速、系统设置等操作( 详见第五章) 。内部普通按钮可进行逻辑切换。显示仪表可显示一次电流、转子电压( 直流) ,转子电流( 直流) ,转速,反馈电压,反馈电流。可编程控制器用来进行自动控制。
小型断路器分三相交流和直流两部分,同时给电源供电。钥匙开关控制柜内所有控制电源,包括直流、交流电,在运行过程中严禁断开。
⑤变频柜内部说明: 变频柜内主要包括斩波器、驱动板、及控制板组成。
电路工作时,逆变器的逆变角恒处于最小 βmin处不变,转子回路附加电势调节由斩波开关来完成。
斩波开关以恒频调宽方式工作,即工作频率一定,而开关导通时间可调。这样,通过调节斩波开关导通时间与斩波周期的比率( 即占空比或 PWM 调制脉宽) ,来改变串入转子回路的等效电势的大小,从而改变转子电流,来达到调节电机转速的目的
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