异步机的内馈调速原理

添加时间：2012-06-10 16:32:17 来源：爱中国能源网

3. 变流控制的主要功能
变流控制服务于电机的调速原理，是调速系统的重要组成部分。根据上述的内馈调速功率控制原理，变流控制的主要功能为
1) 频率变换。以完成转子（）——内馈（）两个频率不同的电源之间的有功功率交换。
2) 连续控制，以实现电机的无级调速。
3) 尽量避免调速控制产生感性无功，使调速具有较高的功率因数。
4) 转子无功补偿。即通过内馈绕组对转子辅助激磁，以减小定子的激磁无功功率，可显著提高内馈调速的功率因数。按照电机学理论，转子激磁较比定子激磁，功率减小（s为转差率）倍，这对于大型电机调速具有重要意义。
需要指出，移相控制的逆变电路实质是改变逆变功率因数角（）的控制，结果将产生大量的感性无功功率（），这将造成定子激磁电流增大，电机功率因数严重降低。
较好的变流控制方式是图（6）的斩波——逆变控制，其核心思想是通过斩波开关的分流作用，来改变内馈绕组的电流大小，继而改变其功率，实现调速控制。此间，逆变角恒定在最小值，不再改变，变流电路的无功功率降至最小，功率因数恒定在最高且不变。斩波控制的技术关键在于斩波器件，由于高压内馈调速的容量较大，通过斩波器的电流也较大，因此要求斩波器件具有较高的电流承载能力，不仅额定值要大，而且过载倍数要高，过载时间要长。据此，斩波器件应该首选无放大区的晶闸管类（如GTO、IGCT及SCR），而不宜选择具有放大区的晶体管类(如GTR、IGBT)，否则，将使斩波的可靠性降低。
由于具体的变流控制分析超越了本文主题，故不详加赘述。
4. 内馈调速的技术特点
1) 高压内馈调速的优势
内馈调速的优势表现在高压调速领域，理由是在同等技术性能的条件下，系统具有较好的经济性和可靠性。
变流控制是影响调速系统经济性和可靠性的主要环节，鉴于功率半导体器件的低压、大电流属性，变流控制还无法直接适用于6——10KV的标准高电压，因此，对于高压电机的定子调速控制，只能采取附加变压器降压的方法，由此造成系统的经济性、可靠性不良，且效率降低。至于采用多半导体器件串联的分压方法，一方面技术上难以实现理想均压，另外，串联的可靠性表为各串联器件可靠性的乘积，可靠性明显降低，系统的经济性、可靠性降低在所难免。
内馈调速基于转子控制，变流装置可以方便地避开定子高压，系统无须设置变压器，其具体特点为
l 电磁功率控制原理，调速效率高；
l 系统无变压器，成本低，损耗小；
l 变流调速控制装置工作电压低（小于1000V），容量小（小于电机额定功率）；
l 由于定子和转子、内馈之间存在电磁隔离，因此定子的谐波电流小（小于5%，参见图7）。
由此可见，变频调速的定子控制，其优势在于低压的中小功率调速领域；而内馈调速的转子控制，其优势则在于高压、大中功率调速领域，交流调速的发展将证明这一论断是正确的。