第4章交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)和串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)(完整版)
【正文】 ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ?? ? dL e e dL e e f T T T I s n dt dn T T T I E 2 2 0 0 ) ( （二）串級(jí)調(diào)速原理 在轉(zhuǎn)子回路中串入與轉(zhuǎn)子電勢(shì)同頻率的附加電勢(shì)，通 過改變附加電勢(shì)的幅值和相位實(shí)現(xiàn)調(diào)速。在不考慮損耗的情況下，電機(jī)軸輸出機(jī)械功 率為： ，角速度 ，則電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為： 2(1 )MP s P??0)1( ?? s??常數(shù)??????0202)1()1(???PsPsPT Me，恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速特性。 （ 1）第一工作狀態(tài)：轉(zhuǎn)子整流器的換流重疊角 0 ≤60176。 繼續(xù)增大。 0n自然接線時(shí)的機(jī)械特性曲線0190??0290??0 . 716 0 . 826 1m a x ee/ TT第二工作區(qū)第一工作區(qū)圖 5 2 1 晶閘管串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)機(jī)械特性曲線 串調(diào)系統(tǒng)的機(jī)械特性比繞線異步電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性軟，最大轉(zhuǎn)矩比固有機(jī)械特性的小。即先設(shè)計(jì)電流環(huán)，然后把設(shè)計(jì)好的電流環(huán)看作是速度環(huán)中的一個(gè)等效環(huán)節(jié)，再進(jìn)行轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì)。 主要原因： 逆變變壓器和異步電機(jī)都要從電網(wǎng)吸收無功，故串調(diào)系統(tǒng)比固有特性下異步電機(jī)從電網(wǎng)吸收的無功增多，而串調(diào)系統(tǒng)把轉(zhuǎn)差功率的大部分又回饋給電網(wǎng)，使系統(tǒng)從電網(wǎng)吸收的有功減少，這是造成串調(diào)系統(tǒng)功率因數(shù)低的主要原因。 串調(diào)系統(tǒng)的總功率因數(shù)降低為 21211)()(c osTTTWs PPPPSP???????式中 PW—— 串調(diào)系統(tǒng)從電網(wǎng)吸收的總有功功率； S—— 串調(diào)系統(tǒng)的總視在功率。 sTon11?)(A S RsWsToi11?)(A C RsWsTKss1 ? sTKLnLn1 ? sT11sToi1 ??0d0nEsTon1 ??速度給定++速度給定濾波器?nUnU速度調(diào)節(jié)器電流給定濾波器電流負(fù)反饋轉(zhuǎn)速反饋濾波器轉(zhuǎn)速負(fù)反饋iU電流調(diào)節(jié)器晶閘管逆變器串調(diào)直流主回路βEd0E電流反饋濾波器電動(dòng)機(jī)dILI轉(zhuǎn)差電壓擾動(dòng)n圖 5 2 3 雙閉環(huán)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖圖 423 雙閉環(huán)串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖 五、串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的效率和功率因數(shù) （一）串調(diào)系統(tǒng)的總效率 是指串調(diào)系統(tǒng)電機(jī)軸上的輸出功率與從電網(wǎng)輸入的總有功功率之比。通常 βmin限制為30176。 p??第一工作狀態(tài)第二工作狀態(tài)第三工作狀態(tài)00060090dI2d1Ip, ??030)(dIf??)(dpIf??圖 5 1 9 轉(zhuǎn)子整流電路的 )(dIf?? )(dpIf??，圖 419 轉(zhuǎn)子整流電路的 =f(Id)、 =f (Id) ?p?三、串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速特性和機(jī)械特性 （一）串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速特性 ( a )11, RXL, RL220, RX20sE~T1T1, RXT2U~dIT2T2, RX( b )+0dsU+D2 RD0π3sXdILLRTπ3XT2 Ri0U圖 5 2 0 電氣串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)主回路接線圖和直流等效電路圖 419 電氣串調(diào)系統(tǒng)主回路接線圖和直流等效電路 由直流等效電路列出的 第一工作狀態(tài)下 的電壓方程式 )2233(c 022020 LTDTDdTid RRRXsXIUsEUsU ???????? ???將 代入上式得轉(zhuǎn)速 n為 01 nns ??1/002002203)2233()c o s(eddDLTDTDdTCRIUnIXERRRXXIUEn??????????????? 改變 β， 相當(dāng)于他勵(lì)直流電機(jī)調(diào)壓調(diào)速 。 （ 2）第二工作狀態(tài)：換流重疊角保持 =60176。 直流附加電勢(shì)Eβ由直流電機(jī)產(chǎn)生 ， 通過改變電機(jī)的勵(lì)磁電流大小可改變電樞電勢(shì) ， 相當(dāng)于改變直流附加電勢(shì) Eβ的值 ， 實(shí)現(xiàn)串級(jí)調(diào)速 。 時(shí)，電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)速，稱為次同步調(diào)速。 eTn01L1IL2IL3IL4IL4L3L2L1 IIII ??
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