[實(shí)用新型]轉(zhuǎn)子變頻電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120160405.3
• 申請(qǐng)日: 2011-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN202068376U
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛音;陳江龍;葛運(yùn)周
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 葛音;陳江龍;葛運(yùn)周
• 主分類號(hào): H02P27/06
• 分類號(hào): H02P27/06;H02J3/18
• 代理公司: 北京金碩果知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11259
• 代理人: 張玫

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于一種高壓交流異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置。特別涉及一種高壓繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速控制裝置。

背景技術(shù)

風(fēng)機(jī)、水泵等平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載的電動(dòng)機(jī)采用調(diào)速的方法，不僅能更好地滿足生產(chǎn)需要，而且能節(jié)約大量能源。目前，在高壓（如6kV、10kV）交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速領(lǐng)域應(yīng)用較多的主要是定子變頻調(diào)速和轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速兩大類。而在高壓電動(dòng)機(jī)的某些領(lǐng)域，在轉(zhuǎn)子側(cè)實(shí)施控制的轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速有著很大優(yōu)勢。轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速能很方便地將調(diào)速產(chǎn)生的轉(zhuǎn)差功率從轉(zhuǎn)子繞組取出，并能將頻率隨轉(zhuǎn)速不斷變化的轉(zhuǎn)差功率逆變成頻率固定的工頻送回電網(wǎng)或電動(dòng)機(jī)內(nèi)部進(jìn)行重復(fù)利用，所以它是一種高效調(diào)速系統(tǒng)。由于轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制電壓低，控制功率小，成本低，可靠性高，操作簡便，從而在各行業(yè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。但是，目前轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)中均采用硬開關(guān)斬波，電路中的di/dt變化率大，電壓尖峰高，并均采用RC或RCD耗能型的吸收電路，存在著斬波電路開關(guān)損耗大、吸收電路耗能嚴(yán)重等缺陷，特別是隨著斬波頻率的提高，這些損耗就更加明顯。

另一方面，風(fēng)機(jī)、水泵等平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載在調(diào)速時(shí)隨轉(zhuǎn)速降低軸功率成立方關(guān)系下降，所以電動(dòng)機(jī)定子繞組從電網(wǎng)獲取的有功功率也隨轉(zhuǎn)速降低成立方關(guān)系減少，由于轉(zhuǎn)子變頻調(diào)速系統(tǒng)是在轉(zhuǎn)子側(cè)控制，而定子側(cè)的勵(lì)磁無功在調(diào)速過程中基本不變，這就存在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低時(shí)定子側(cè)的功率因數(shù)有所下降的缺陷，而且轉(zhuǎn)速越低功率因數(shù)下降越嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為有效解決現(xiàn)用技術(shù)中的上述缺陷，提供一種能實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)斬波和無功補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)子變頻電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：一種轉(zhuǎn)子變頻電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置，它包括轉(zhuǎn)子繞組電路、啟動(dòng)電路、整流電路、軟開關(guān)斬波電路、有源逆變電路、逆變電源、PLC控制保護(hù)檢查電路、就地操作電路、HMI可視化監(jiān)控電路、DCS遠(yuǎn)程控制電路；啟動(dòng)電路、整流電路連接在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組電路上；逆變電源可以是高壓內(nèi)反饋電動(dòng)機(jī)定子上的調(diào)節(jié)繞組電路，也可以是逆變變壓器的二次繞組電路；軟開關(guān)斬波電路包括平波電抗器Ll、斬波開關(guān)VS、諧振電路和輸出電容Co；平波電抗器Ll的一端接整流電路的正極a，另一端接諧振電路的輸入端b；根據(jù)被控電動(dòng)機(jī)的容量需要確定斬波開關(guān)VS由1至n只逆導(dǎo)型絕緣柵雙極晶體管VS1至VSn并聯(lián)組成，即VS1至VSn的集電極和發(fā)射極分別連接在一起；斬波開關(guān)VS的發(fā)射極e極連接整流電路的負(fù)極k，集電極c極連接諧振電路中二極管D1的正極，諧振電路的輸出端d連接輸出電容Co的1端，輸出電容Co的2端連接整流電路的負(fù)極k，輸出電容Co的1端還連接有源逆變電路的輸入端；諧振電路由諧振電感Lr、諧振電容Cr、緩沖電容Cb、續(xù)流二極管Do、三個(gè)輔助二極管Dl、D2、D3組成。

所述軟開關(guān)斬波電路中諧振電路可以設(shè)計(jì)成以下兩種形式。其中一種是：諧振電路的輸入端b一路連接諧振電感Lr的一端，另一路連接輔助二極管D1的正極，諧振電感Lr的另一端一路連接續(xù)流二極管Do的正極，一路連接緩沖電容Cb的一端，續(xù)流二極管Do的負(fù)極連接所述諧振電路的輸出端d，輔助二極管Dl的負(fù)極一路連接輔助二極管D2的正極，一路連接諧振電容Cr的一端，輔助二極管D2的負(fù)極一路連接緩沖電容Cb的另一端，一路連接輔助二極管D3的正極，輔助二極管D3的負(fù)極連接所述諧振電路的輸出端d，諧振電容Cr的另一端連接所述整流電路的正極a；諧振電容Cr的另一端也可連接整流電路的負(fù)極k；諧振電容Cr的另一端還可以連接諧振電路的輸出端d。另一種是：諧振電路的輸入端b一路連接諧振電感Lr的一端，另一路連接續(xù)流二極管Do的正極，第三路連接緩沖電容Cb的一端，諧振電感Lr的另一端連接輔助二極管D1的正極，續(xù)流二極管Do的負(fù)極連接所述諧振電路的輸出端d，輔助二極管D1的負(fù)極一路連接輔助二極管D2的正極，另一路連接諧振電容Cr的一端，輔助二極管D2的負(fù)極一路連接緩沖電容Cb的另一端，一路連接輔助二極管D3的正極，輔助二極管D3的負(fù)極連接所述諧振電路的輸出端d，諧振電容Cr的另一端連接所述整流電路的正極a；諧振電容Cr的另一端也可連接整流電路的負(fù)極k，諧振電容Cr的另一端還可以連接諧振電路的輸出端d。