Internal Feedback Speed Regulation Principle of
屈维谦 Qu Weiqian河北省电机工程学会副理事长
Vice president of Hebei Electrical Engineering Institute
摘要
内馈调速是我国首创的一种新型交流调速技术,具有效率高,节能显著,成本较低,可靠性高等特点,尤其适于高压异步机的调速。
本文根据文献1提出的P理论及调速公式,对内馈调速原理给予新的诠释,并重点分析其调速性能。
内馈调速和变频调速同属于电磁功率控制,原理相同,性能一致,两者区别主要在于,内馈控制的是转子,变频控制的是定子。传统理论的调速分类及对调速性能的判据有失科学。
电刷、滑环是困扰内馈调速发展的技术瓶颈,本文介绍了有效的解决方法及效果。
Feedback speed regulation is a new AC speed regulation technology firstly made in our country. It has the characteristic of high efficiency, significant energy saving, low cost and high reliability. It is especially suitable for speed regulation of high-voltage asynchronous machine
This paper has given a new interpretation for principle and focused on analysis of its speed regulation performance according to the P theory and spend regulation formula specified in document 1.
Both and variable speed control belong to electromagnetic power control. Their principle and performance are the same. The main difference between them is that internal feedback controls the rotor, but frequency controls stator. Traditional theory of speed regulation classification and criteria for speed regulation performance are not scientific.
Brushes and slip rings are technical bottlenecks that obstruct the development of internal feedback speed regulation. This paper introduces effective solutions and the effects.
关键词
P理论 内馈调速 电磁功率控制 附加电源 内馈电机 调速效率
P Theory”,Inter-feedback regulation,Electromagnetic power control,Additional Power Source,inter-feedback motor,Speed-regulation Efficiency.
前 言
内馈调速是一种新型交流调速技术,现已有近万台产品在全国各工业领域运行,由于内馈调速效率高,节能显著,成本较低,可靠性高,因此得到日益广泛的关注。
传统调速理论认为,交流调速划分为变频(f)、变极(p)、变转差率(s)等三种原理,其中,唯有变频才能获得较高的调速效率和平滑的调速性能。然而,内馈调速并不改变定子频率,调速的主要性能(效率、平滑性、机械特性等)却和变频调速几乎完全一致,道理何在?本文将根据文献1提出的P理论给予新的诠释。
经典理论未必是永恒的真理,尊重科学,不断创新,对于交流调速发展具有方向性意义。作为一种新型调速技术,内馈调速还存在很大的发展空间,如果能够引起更多的关注,必将使这一技术得到进一步的完善,这将有助于调速节能事业的推动,并促进近代交流调速的发展。
1. 内馈调速的基本原理
为了便于理解内馈调速的原理,首先回顾文献1 的P理论主要结论:
l 电机调速的实质是机械功率PM的控制;
l 根据,电气的调速原理分为电磁功率控制和损耗功率控制,前者是通过电磁功率控制来改变理想空载转速(而非同步转速n1),属于高效率的调速;后者是通过增大损耗功率来增大转速降,属于低效率的调速;
l 电机的转速普遍表达为
(1)改变理想空载转速的功率方程为
(2) 式中的 ——转子的净电磁功率 ——电磁转矩。 并据此导出
(3) 其中 ——转子的合电势 ——转子电势系数,(参见文献1) ——主磁通量。
l 对于异步机,电磁功率调速的控制对象可以选择定子或转子,两者具有基本相同的调速性能。