交流異步電動機調(diào)速裝置發(fā)展淺析

5）雙饋調(diào)速 也是采用在轉(zhuǎn)子回路引入附加電勢的方法。不同的是，它將能量分別饋入電動機的定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組。定子繞組接入工頻電源，轉(zhuǎn)子繞組接到頻率、幅值、相位和相序都可以調(diào)節(jié)的獨立的交流變頻電源上。根據(jù)變頻電源頻率控制方法不同，雙饋調(diào)速分為自控式（圖3）和他控式（圖2）兩種。

圖2 他控式雙饋調(diào)速

圖3 自控式雙饋調(diào)速

自控工作方式中，轉(zhuǎn)子側(cè)變頻電源的頻率是通過系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，根據(jù)電動機的運行狀態(tài)（由位置檢測器PS測出）自動控制的。該方式穩(wěn)定性好，適用于軋鋼機之類的沖擊負荷。

他控方式中，由專門的頻率給定裝置獨立地控制變頻器的輸出頻率。通常由獨立的頻率可調(diào)的低頻三相正弦信號發(fā)生器產(chǎn)生給定信號。每個控制信號的給定值，對應一個確定的轉(zhuǎn)速。

改變轉(zhuǎn)子繞組電源的頻率、幅值和相位，就可以調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、和無功功率。雙饋調(diào)速不僅可以在低于同步轉(zhuǎn)速以下運轉(zhuǎn)，還可以在高于同步轉(zhuǎn)速以上運轉(zhuǎn)，具有優(yōu)良的調(diào)速性能，過載能力大、轉(zhuǎn)動慣量小、效率要高于串級調(diào)速。它在很寬的調(diào)速范圍內(nèi)都可以得到電動轉(zhuǎn)矩和制動轉(zhuǎn)矩。其突出優(yōu)點就是在保證調(diào)速要求的同時，還可以獨立地調(diào)節(jié)電動機定子側(cè)的無功功率，使調(diào)速系統(tǒng)具有很高的功率因數(shù)。其功率轉(zhuǎn)換是采用交—交變頻器，直接進行能量交換，所以效率很高，是比較完善的調(diào)速裝置。適用于多種生產(chǎn)機械，發(fā)展前途非常廣闊。國外在20世紀80年代投入運行，我國上個世紀90年代開始應用。但它也存在諧波電流大的問題。

6）斬波式內(nèi)反饋調(diào)速這是我國獨有的，近十幾年才興起的新方法。它也是通過引入附加電勢改變轉(zhuǎn)差率的方法。它在串級調(diào)速的基礎上又有所突破，把著眼點放在調(diào)速主體——電動機上，在電動機定子槽中通過多層嵌套方式安裝了反饋調(diào)節(jié)繞組（這等于把逆變變壓器和電動機巧妙地結(jié)合在一起）。內(nèi)反饋調(diào)速的實質(zhì)在于將部分轉(zhuǎn)子功率P_S（轉(zhuǎn)差功率，見圖4），通過調(diào)速裝置反饋給電動機內(nèi)部的調(diào)節(jié)繞組，反饋的功率越多，則軸輸出功率的就越少，電機轉(zhuǎn)速越低，即通過改變反饋的轉(zhuǎn)差功率的多少使電動機轉(zhuǎn)速得以連續(xù)調(diào)節(jié)。而調(diào)節(jié)繞組接受反饋功率則意味P1的減少，電能的節(jié)省。

圖4 斬波式內(nèi)反饋調(diào)速裝置主電路原理圖

圖中：1KM、2KM、3KM—開關，L₁、L₂、L₃—電抗器，R—整流橋，

I—逆變橋，S—關斷橋，S_c—斬波晶閘管，R_f—啟動頻敏電阻，C—電容，

D—逆阻二極管，F(xiàn)—保險，Load—電動機負載。