[實用新型]具有電網快切功能的電動機轉差率控制數字智能調速裝置

無效

• 申請號: 200820060455.2
• 申請日: 2008-02-02
• 公開（公告）號: CN201174681Y
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 張振武
• 申請（專利權）人: 上海普電節能科技有限公司
• 主分類號: H02P23/08
• 分類號: H02P23/08;H02P25/04
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳志良

技術領域

本實用新型涉及一種供內饋式繞線異步電動機或普通繞線異步電動機使用的轉子轉差率控制數字智能調速裝置，特別是公開一種具有電網快切功能的電動機轉差率控制數字智能調速裝置，屬于中壓(3千伏，6千伏，10千伏)大容量電動機調速領域。

背景技術

節能減排優化環境是實現我國國民經濟持續穩定發展的重要任務，是目前社會的主旋律。推廣用電量最大的中壓電動機調速節能是節能降排的重大舉措之一。隨著全民節能意識的增強，性能優良、安全可靠、價格較低的中壓交流電動機調速節能產品的需求量在迅速增加。目前，中壓交流電動機高效調速裝置主要有兩種：中壓變頻調速與串級調速。

中壓變頻調速是在中壓交流電動機的定子側施加中壓變頻器電源，改變定子側電壓和頻率來調節電動機轉速。中壓變頻器容量通常為交流電動機容量的1.2～1.3倍。變換電壓高(6千伏，10千伏)，需要多功率單元串聯，電源側還需要一臺多副繞組的大容量移相變壓器(容量為電動機容量的1.4～1.5倍)給各個功率單元供電。因此，系統結構復雜，裝置體積龐大，總體造價高。對于現場工藝要求電動機不能停車的使用場合，還必須增加旁路設備，在中壓變頻器出現故障時，將電動機與中壓變頻器斷開，再將電動機直接接入中壓電網(6千伏，10千伏)，直接起動電動機到全速，啟動電流很大，電動機加速很快，不僅對電網沖擊大，生產工藝上也難于應對這種突加局面(如關風門)，致使生產受到影響。在中壓變頻器修復后，還必須先將電動機從電網上斷開，在電動機停車過程中，與中壓變頻器接通，變頻器必須試探性的測定電動機停車過程中的速度，給出與該速度相適應的頻率與電壓，如果配合不好，會造成大電流沖擊，甚至高壓開關分閘使電動機停車，這樣會給生產帶來巨大損失。

串級調速是一種古老的調速方式，由于功率因數太差，外饋變壓器體積大，逆變電路在突發停電時出現顛覆，致使設備故障，因此很難推廣。但這種調速方式，是在電動機轉子電路中控制轉差率調速，轉子電路電壓低(一般在1000伏左右)，避開了高壓引起的麻煩；在調速范圍不高時(風機水泵要求的調速范圍都小)，裝置容量通常只有電動機容量的60％～70％左右；主電路簡單，只有不控整流器、平波電抗器、晶閘管逆變器、外饋變壓器，因此造價低；又能實現無級調速。所以人們一直在探索改進這種調速方式。早在上世紀80年代，出現內饋繞線電動機，取消了外饋變壓器，減少了設備。90年代，又出現了斬波串級調速。使用斬波(用晶閘管構成斬波電路)，將較低的轉子整流電壓(其值隨轉差率在變)升高到最大的固定直流逆變電壓，使晶閘管逆變器的功率因數有一定提高(0.866)，但系統總體功率因數在電動機高速運行時仍低于電動機本身功率因數，隨著轉速降低，功率因數仍降到較低值(0.4～0.5)。這種系統在電機調速狀態不能停車，必須升速到全速運行時，分斷逆變器交流電路接觸器之后才能分斷高開停車，在調速狀態也不能使用緊急停車，調速狀態停車會造成快熔熔斷，甚至晶閘管損壞。更不具備電網快切功能。其原因是電機供電突然中斷時，逆變器交流電源隨之消失，電容器直流電壓經過正在導通的晶閘管短路，由于電容電壓較高，短路電流快速上升，致使快熔熔斷，甚至晶閘管損壞，使設備陷入故障狀態。由于采用斬波，原來采用整流橋電壓當作實際速度構建速度閉環的方法，因為誤差太大不能再使用，所以，有些產品采用開環控制斬波占空比調速，調速性能自然很差；有些產品采用外加簡易脈沖測速的方法構建速度閉環，不僅安裝麻煩，運行中還常出現脈沖丟失造成速度失控問題。這些問題影響了斬波串調裝置的進一步推廣應用。

發明內容

本實用新型的目的是解決串級調速裝置存在的現有技術問題，公開一種具有電網快切功能的電動機轉差率控制數字智能調速裝置，它是一種具有電網快速切換功能與短時停電再啟動功能的數字智能調速裝置，同時還具有測速脈沖丟失保護、主電路簡單、數字化程度高、安全可靠、操作方便、性能優良、功率因數高、人機界面友好、可實現遠程控制與管理等優點，是一種功能完善的中壓電動機轉差率控制數字智能調速裝置。