维普资讯 http://www.cqvip.com 电机技术 内反馈串级调速电机及控制装置技术 黄俊锋 （清远飞来峡水利枢纽管理局，广东清远 ５ １１ ８２５） ［摘要］ 分析了内反馈串级调速电机及控制装置的工作原理及技术特点，以及内反馈电机应用的优越性。 关键词内反馈串级调速电机控制装置 ０引言 目前，大多数风机、水泵都采用阀门或档风板 来调节流量以满足负荷变化的要求，严重浪费电 能，因此急需要调速节能产品。内反馈串级调速电 机及控制装置是应用现代电机技术、电力电子技术 和计算机控制技术的先进成果，根据现场的工作环 境和实际需要而研发的高效节能型机电一体化产 品。它具有知识密集、技术密集的特点，是较实用 的新一代高科技产品。 １系统工作原理 内反馈串级调速电机是在国家标准系列电机Ｊ Ｒ 系列或ＹＲ系列绕线式三相感应电机的基础上，在 定子上增设１套称为调节绕组三相对称绕组，而将 原来的定子绕组称为主绕组，并进行了优化设计。 因此，相同规格的电机具有相同（或相近）的安装 的尺寸，且结构相似。该调速电机也可作为普通绕 线式感应电机使用，并且各项指标不低于对应的国 家标准。其工作原理图如图１。 图１系统工作原理图 内反馈串级调速电机的调速原理属于绕线性感 应电机转子串附加电势进行调速的理论范畴。附加 电势就是将调节绕组从主绕组感应过来的电势串入 电机的转子绕组，改变其串入电势的大小即可实现 调速。同时调节绕组吸收转子的转差功率，并通过 与转子旋转磁场相互作用产生正向的拖动转矩，使 电机从电网吸收的有功功率减少，主绕组的有功电 收稿日期：２００４—０６—２８ 流随转速成正比变化，达到调速节能的目的。 内反馈串级调速系统含有内补偿装置，用以补 偿调节绕组的滞后电流，减少损耗并提高功率因 数，补偿装置还具有滤除谐波功能，以抑制对电网 的谐波污染。 ２系统的技术特点 ２．１技术指标分析 内反馈串级调速系统主要适用于３ ｋＶ、６ｋＶ、 １ ＯｋＶ等电压等级较高的电网。其额定效率、额定功 率因数、过载能力不低于对应的国家或行业标准， 噪声满足相应的国家或行业标准，静态精度不大于 ３％。具体的技术指标见表１。 表１ 内反馈串级调速系统技术指标 名称 技术指标 额定电压／ｋＶ ３、６、１０ 额定功率／ｋＷ ７５—５６００ 调速范围 ５０％一９５％＋ＩＯ０％ 级数 ４—２４ 额定频率／Ｈｚ ５０±２％ 额定直流电流／Ａ ３Ｉ ５～３０００ 额定直流电压／ｖ Ｉ２５～２５００ ２．２性能指标分析 由于该系统具有优良的无级调速性能，因此调 速效率高。此外，采用频敏变阻器起动方式，起动电 流小、起动转矩大，能保证电机稳定起动，而且过程 自动切换。内反馈串级调速电机及控制装置可以手 动或自动无级调速，异步全速运行，还带有远控端 子，以便远距离控制和操作，仪表盘上所有元件均可 以引到远控端子。由于在闭环控制中速度偏差不大 于３％，其静态精度十分理想；过负荷能力可以达到 １．８倍，具有充分的过载能力和完善的保护措施。 ２．３可靠性分析 笔者建议内反馈串级调速电机控制装置的半导 体元器件采用进口或者进口生产线生产的，具有较 ２００４年１０期四圆４７ 维普资讯 http://www.cqvip.com 电机技术 励磁调速电机的缓起动 徐玉忠 （青岛美光机械有限公司） ［摘要］针对励磁调速电机在使用中常见的带负载突然加速起动的问题，本文对控制器线路稍加改进，大大减 缓了设备在非正常状态下的起动速度，能在６Ｓ以上的时间使电机所带负载从静止达到所需要的速度。 关键词旋转磁场励磁电流励磁线圈速度反馈 置处，容易造成电机带负载加速起动，既会对设备 造成冲击，又会对设备周围产生不安全因素。 在机电控制线路中，虽然变频器因其控制的智 能化而越来越多地充当调速角色，但在一些常见的 ０引言 ２工作原理 通用的励磁调速控制器都是将来自励磁调速电 机上测速发电机产生的交流电压整流得到直流电压 信号，再取一定比例的此直流电压信号作为反馈信 调速环境下，励磁调速电机（又称滑差调速电机） 及其励磁控制器因为成本低，维修简单，手动调速 敏捷、直观，负荷与电机之间”软”连接等优点，仍 有其存在的市场。 号，与给定的电压信号比较：根据比较结果提高或 １问题提出 按照励磁调速控制器原有线路的设计思路，操作 人员在开机时应先将调速电位器旋至最低位（零速）， 待给交流电机通电建立稳定的旋转磁场后，再慢慢旋 转电位器，逐渐加大励磁电流，提高电机所带负荷速 度达到所需要的速度。但是，操作工人在操作控制器 时，由于各种原因，经常忘记（或不注意）将调速电 位器旋至最低位，开机时电位器往往在某一工作位 收稿日期：２００３—１１—２８ 降低励磁电压，从而调整电机输出扭矩的大小。这 两个比较信号分别加在一个三极管的基极和发射极， 两个电压信号的差决定三极管集电极的导通状态。 图１是比较信号接三极管的一种方式：图中ＲＰ１ 测速 发电机 作者简介：徐玉忠（１９６７一），男，电气工程师，电装车间主任。 图１励磁调速控制器工作原理图 高可靠性的器件，以提高设备整体的可靠性。此外 建议采用ＰＬＣ控制技术，使接线大量减少，降低故 障几率。若调速运行时出现故障，则装置的自动检 测系统可以自动检测使电机转入全速运行，并采用 指示灯指示，同时故障部分被切除，便于检修。 源要采用三相四线制，３８０Ｖ±１０％，５０Ｈｚ±２％，电 源的电压和电流波形应无严重的畸变现象，系统工 作中不允许电源缺相和断电。 ４结束语 采用内反馈串级调速电机和与之配套的控制装 置组成的内反馈串级调速系统，虽然初期的投资较 大，但是由于其独特的节能性能和较高的可靠性， 可使用户在节约电能，减轻电网的负荷，抑制电机 对电网的谐波污染，提高电网运行的可靠性方面长 期受益，所以，目前已广泛应用于各种生产现场。 参考文献 ［１】赵明生，等．电机工程手册（第２版）．机械工业出版社，１９９７，６ ［２】文锋，贾光辉．自动控制理论（第２版）．中国电力出版社，２００２，６ ３系统的工作组成及使用环境 内反馈串级调速电机和与之配套的控制装置组 成了内反馈串级调速系统，该系统总体上主要由内 反馈串级调速电机、变流柜、电气控制柜、补偿装 置４大部分组成。 该系统应在通风良好，无剧烈震动与；中击的室 内使用；环境温度保持在一１ ７～＋５ ５℃，周围空气应 无过量尘埃，酸碱盐等腐蚀性物质和爆炸性气体； 当采用倒垂安装时，倾斜度不得超过５％。控制电 柏四圆豳２００４年１０期
