交流異步電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(dú)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(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)（由位置檢測器PS測出）自動(dòng)控制的。該方式穩(wěn)定性好，適用于軋鋼機(jī)之類的沖擊負(fù)荷。

他控方式中，由專門的頻率給定裝置獨(dú)立地控制變頻器的輸出頻率。通常由獨(dú)立的頻率可調(diào)的低頻三相正弦信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生給定信號(hào)。每個(gè)控制信號(hào)的給定值，對(duì)應(yīng)一個(gè)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(dòng)機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)，還可以在高于同步轉(zhuǎn)速以上運(yùn)轉(zhuǎn)，具有優(yōu)良的調(diào)速性能，過載能力大、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、效率要高于串級(jí)調(diào)速。它在很寬的調(diào)速范圍內(nèi)都可以得到電動(dòng)轉(zhuǎn)矩和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。其突出優(yōu)點(diǎn)就是在保證調(diào)速要求的同時(shí)，還可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)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(jìn)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(jī)械，發(fā)展前途非常廣闊。國外在20世紀(jì)80年代投入運(yùn)行，我國上個(gè)世紀(jì)90年代開始應(yīng)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(dú)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(jí)調(diào)速的基礎(chǔ)上又有所突破，把著眼點(diǎn)放在調(diào)速主體——電動(dòng)機(jī)上，在電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)巧妙地結(jié)合在一起）。內(nèi)反饋調(diào)速的實(shí)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(dòng)機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)速越低，即通過改變反饋的轉(zhuǎn)差功率的多少使電動(dòng)機(jī)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(guān)，L₁、L₂、L₃—電抗器，R—整流橋，

I—逆變橋，S—關(guān)斷橋，S_c—斬波晶閘管，R_f—啟動(dòng)頻敏電阻，C—電容，

D—逆阻二極管，F(xiàn)—保險(xiǎn)，Load—電動(dòng)機(jī)負(fù)載。