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1、串級和轉子變頻調速*在大功率風機和泵調速中的應用摘要：中壓電機驅動的大功率風機和泵改用調速傳動效益巨大，但由于電壓等級不合理，價貴，難推廣。把調速裝置從定子改至轉子，采用串調，既避免高電壓，又減少調速裝置容量。本文在分析傳統(tǒng)串調缺點基礎上，介紹幾種改進方案:內反饋電機，傳統(tǒng)串調＋靜補，斬波串調及轉子變頻。轉子變頻只用20％PN的低壓逆變器和50％PN的低壓整流斬波就能控制100％PN的中壓電機實現(xiàn)40％調速，且功率因數(shù)高，諧波小，旁路容易，適合用于200～2000KW，特別是1000KW以下范圍。英文摘要：Variable?speed?drives?for?fans?and?p
2、umps?have?many?advantages?but?are?difficult?to?be?accepted?by?customers?owing?to?high?cost.?If?a?variable?speed?device?is?moved?from?motor?stator?to?rotor,?the?voltage?of?the?device?will?be?low?instead?of?medium?and?device?capacity?will?decrease.?Based?on?discussing?the?problems?of?tradition
3、al?cascades,?some?improved?schemes:?inner-feedback?motor,?chopper?and?rotor-side?PWM?inverter?are?investigated?in?this?paper.?The?rotor-side?PWM?inverter?scheme?only?use?a?20%PN?low?voltage?inverter?to?adjust?a?100%PN?medium?voltage?(6KV?or?10KV)?motor?with?high?power?factor,?low?harmonics?a
4、nd?easy?bypass.關鍵詞：中壓電機?,??風機和泵,??串調?,?低壓變頻????1?引言???風機和泵用變速傳動取代傳統(tǒng)的恒速傳動能節(jié)約大量電能，燃料，改善環(huán)境，優(yōu)化工藝過程，提高產品產量和質量及減少維修，特別是200kW以上的大功率設備。目前調速方法大多用變頻，雖然好，但推廣應用起來障礙很多:[1,2](200kW以上的大功率設備大部為200～2000kW，本文以這段功率范圍作為討論基礎)1.1變頻調速的障礙???(1)最大的障礙是變頻器價太高，用戶難以接受變頻調速電機是籠型異步機，變頻器接電機定子繞組，計及電機功率因數(shù)和效率，變頻器容量一般為電機功率120％。
5、我國異步電機的價格約為120～160元/KW，變頻調速專用電機價150～200元/kW。200KW以下的低壓(380V)變頻器價為600～800元/kW，用戶尚能勉強接受。按我國現(xiàn)行電機電壓等級標準，功率大于200kW后電壓就增至6kV和10kV(6kV還在淘汰中)，沒有中間等級。電機電壓高，電流小，給變頻器出了個難題，電壓高要求電力電子器件串聯(lián)數(shù)多，電流小造成器件電流能力得不到充分利用，使得變頻器價格猛升至2000～3000元/KW，很難接受。以10kV/1000kW變頻器為例，若器件選用1700VIGBT，1臺變頻器需200AIGBT120支(現(xiàn)1700VIGBT電流能力已
6、達2400A)。另外線路復雜還導致可靠性降低。???(2)無功及諧波問題變頻器輸入有較大無功和諧波，大功率變頻必須采取措施減小它們，避免給電網(wǎng)帶來危害。最常用方法是增加整流脈動數(shù)，為此在變頻器輸入側都裝有移相變壓器，它還使變頻器與電網(wǎng)隔離，提高安全性，減小干擾。但這變壓器體積龐大，重，增加成本。???變頻器輸出電壓波形為階梯方波，高的dV/dt給電機絕緣和軸承帶來危害，為此許多中壓(6kV，10kV)變頻器輸出都接有濾波器，也體積龐大，增加成本。???(3)旁路問題旁路指在變頻故障時，去掉變頻器，直接將電機接入電網(wǎng)恒速工作，中壓變頻器旁路需用高壓斷路器，操作不當會引起電流沖擊，
7、跳閘。另外大功率電機直接起動也較困難。1.2繞線異步機變頻調速的優(yōu)勢???變頻調速的上述障礙在短期內難解決，如果電機改用繞線異步機，定子繞組直接接電網(wǎng)，將調速裝置移至轉子側，情況發(fā)生很大變化:???(1)調速方式可靠：電機轉子電壓是低壓，避免了高壓電力電子變換帶來的一系列問題，電力電子器件不再需要串聯(lián)，在200～2000KW功率范圍內，轉子電流不太大，可以使用大電流器件，不并或少并，器件數(shù)減少，線路簡單，成本降低，安全性提高。???(2)風機和泵的負載轉矩隨轉速二次方下降，功率隨轉速三次方下
