[實用新型]一種繞線式異步電動機四象限運行的轉子變頻、分級電阻雙調速系統

有效

• 申請號: 201320029951.2
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN203135788U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 黃中軍;范月明;唐川
• 申請（專利權）人: 四川極度電控系統制造有限責任公司
• 主分類號: H02P25/02
• 分類號: H02P25/02;H02P1/40
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 高萍

1．技術領域

本實用新型涉及電機調速技術領域，特別涉及繞線式異步電動機四象限運行的轉子變頻、分級電阻雙調速系統。?

2.背景技術

目前國內外的礦井提升機許多使用串電阻調速系統，雖然其控制方式簡單、初期設備投資小，但是一般電阻上消耗的功率約為電動機輸出功率的20~30%，技術性能差，運行效率低。串電阻調速系統控制電機在一、四象限運行為主，罕見有能夠在交流異步電動機中完成四象限都能穩定、準確、快速的調速控制系統。?

四象限運行的電機在2、3象限運行時能夠對電網進行回饋制動，即對電網進行能量反饋（類似發電機效果），這種方式直接減少了系統的電能損耗，并且增加了電機在2、3象限運行的穩定性，提高了節電率。?

3.實用新型內容

現有的串電阻調速系統系統控制電機在一、四象限運行為主，電機在第一象限運行時電機處于電動狀態，電機在第四象限時電機處于反接制動狀態，其能量只能單向流動，不能回饋電網。為了減少系統電能損耗，使能量雙向流動，本實用新型提供了一種繞線式異步電動機四象限運行的轉子變頻分級電機雙調速系統。?

本實用新型的繞線式異步電機四象限運行的礦井提升機轉子變頻調速系統主要包括：?

繞線式電動機(1)?

換向器單元(2)?

定子星形閉合單元(3)?

固態電阻調速器單元(4)?

降壓變壓器單元(5)?

轉子變頻調速單元(6)?

如上所述，更進一步說明：?

換向器單元(2)由一對互鎖的接觸器KM1和KM1’組成，連接在電機定子側，實現電機的正反轉。?

定子星形閉合單元(3)由接觸器KM2組成，按照星形接法連接在電機定子側，實現電機定子封星。?

固態電阻調速器單元(4)由3組電阻(RΩ3,RΩ2,RΩ1)和4個接觸器(KMR,KMR1,KMR2,KMR3)組成，連接于電機轉子側。通過控制接觸器投切不同的電阻串聯在轉子回路實現調速功能。?

降壓變壓器單元(5)由星三角降壓變壓器組成。?

轉子變頻調速單元(6)包括:依次連接于電機轉子的的三相雙向晶閘管組VT01-VT03(6-1)、濾波電抗器L1-L3(6-2)、逆變(整流)模塊(6-3)、穩壓模塊(6-4)、整流(逆變)模塊（6-5）；濾波電抗器L4-L6(6-6)、連接于降壓變壓器低壓側的三相雙向晶閘管組VT04-VT06(6-7)?

三相雙向晶閘管組VT01-VT03(6-1)由3支雙向晶閘管組成；?

濾波電抗器L1-L3(6-2)由三臺濾波電抗器組成；?

逆變（整流）單元(6-3)由6支帶反并聯二極管的IGBT模塊組成；?

穩壓模塊(6-4)由電容C組成；?

濾波電抗器L4-L6(6-6)由三臺濾波電抗器組成；?

三相雙向晶閘管組VT04-VT06（6-7）由3支雙向晶閘管組成。?

4.附圖說明

圖1為本實用新型原理圖。?

5.具體實施方式

為使本實用新型的目的，技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本實用新型進一步詳細說明。?

目前的礦井提升機調速系統一般是由圖1中的繞線式異步電機(1)、換向單元(2)和固態電阻調速單元(4)組成，通過換向單元（2）實現電機的正反轉，通過固態電阻調速單元（4）串入轉子回路電阻的大小來控制電機的轉速，從而實現調速。本實用新型轉子變頻、分級電阻雙調速系統在現有的礦井提升機調速系統下增加定子星形閉合單元（2）、轉子變頻調速單元（6）和降壓變壓器單元（5），形成繞線式異步電機四象限運行的轉子變頻分級電阻雙調速系統。?

本實用新型繞線式異步電機四象限運行的轉子變頻、分級電阻雙調速系統工作原理是，當轉子變頻調速單元發成故障時，此時由換向單元（2）、繞線式異步電機（1）和固態電阻調速單元（4）組成轉子串電阻調速系統。當電機工作在正向電動時，KM1吸合電機正轉，轉子電路串聯電阻RΩ后，使轉子電流I₂’減小，轉矩T也相應減小，電動機減速，轉差率s將增加到s₁，sE₂將增加到s₁E₂，I₂及一直增加到負載轉矩Tz時，電動機達到新的平衡狀態，電動機以對應于s1的轉速帶負載穩定運行。當電機反向電動時，KM1’吸合電機反轉，其調速方式同電機正轉調速。當電機處于制動時，其發電產生的能量消耗在轉子串聯電阻上。?