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直流驱动器异步电动机的串级调速

品牌与标准化 2022年第S02期 90-92页

作者：齐丽曼陈晓勇抚顺市产品质量监督检验所辽宁抚顺113006

交流异步电动机的调速可以通过串级调速来实现,在电动机转子回路串入一个电势,可以达到改变交流异步电动机转速的目的。本文介绍了电机工业生产作用、串级调速、全数字直流驱动器、串级调速系统的设计及调试,通过串级调速可以改善电动... 详细信息

交流异步电动机的调速可以通过串级调速来实现,在电动机转子回路串入一个电势,可以达到改变交流异步电动机转速的目的。本文介绍了电机工业生产作用、串级调速、全数字直流驱动器、串级调速系统的设计及调试,通过串级调速可以改善电动机的调速性能,实现电动机的平滑无极调速。

关键词：电机串级调速直流驱动器

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井工矿山正压给水前置泵串级调速技术研究

井工矿山正压给水前置泵串级调速技术研究

作者：刘洋河北工程大学

学位级别：硕士

煤矿井下排水系统担负着煤矿井下排除积水的任务,是煤炭安全生产的重要设施。在排水过程中,汽蚀现象会引起水泵效率下降,管路老化结垢造成管阻增大,致使水泵偏离高效工况区运行,以及水泵的选型设计与矿井地测高度不完全匹配等问题,致使... 详细信息

煤矿井下排水系统担负着煤矿井下排除积水的任务,是煤炭安全生产的重要设施。在排水过程中,汽蚀现象会引起水泵效率下降,管路老化结垢造成管阻增大,致使水泵偏离高效工况区运行,以及水泵的选型设计与矿井地测高度不完全匹配等问题,致使矿井排水系统能耗大、效率低。井下排水系统常使用高扬程、大流量、大功率的离心式排水泵,该泵需配备大功率的异步电机来驱动,直接对大功率电动机进行变频调速控制,会造成异步电机的功率因数低,加重电网及配电设备的负荷,且所采用的变频装置功率大、成本高、调节响应时间长。为此,本文提出前置泵串级变频调速技术,即在大功率离心式主排水泵前端串联小扬程、大流量、小功率、速度可调节的离心式排水泵。通过对前置泵进行变频调速控制,使小泵带动大泵,保持排水系统在正常涌水条件下始终在高效区运行。此研究对提高井工矿山排水系统效率,保障排水系统的安全性和可靠性具有重要意义和经济价值。论文的主要研究内容如下:（1）分析离心式水泵串联工作时流量和扬程的变化规律及水泵工况点调节方法;基于离心泵的特性方程与相似理论,分析单泵工作变频调速节能原理以及前置泵串级调速节能原理。（2）搭建离心泵串级调速实验平台,开展两台同型号离心泵串级正压给水前置泵变频调速实验,通过实验数据采集,利用Matlab软件进行曲线拟合、求解多项式回归方程系数,分析曲线变化规律;构建两台不同型号离心泵正压给水前置泵串级调速系统数学模型,仿真分析流量-效率曲线变化规律,并与实验曲线变化规律进行对比分析。（3）依据煤矿排水系统实际工况,以串级排水系统效率为优化目标,构建前置泵变频调速控制系统数学模型;利用Matlab/simulink模块,结合模糊PID自适应控制算法,对控制系统的动、静态特性进行仿真分析,确定出前置泵最佳变频调速控制方法。（4）搭建主排水泵串级正压给水实验测试平台,开展主排水泵地面性能试验,并对其效率进行分析;开展煤矿井下串级正压给水前置泵变频调速工业性实验,通过数据采集,对其能耗与经济效益进行分析。

关键词：前置泵串级调速模糊PID 自适应控制工业试验

基于Simulink的绕线式异步电机串级调速系统虚拟实验分析

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实验技术与管理 2016年第6期33卷 112-116页

作者：张厚升于兰兰孟天星姜吉顺山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255049

将Matlab/Simulink引入课程的虚拟实验教学之中。利用Simulink建立了双闭环控制的绕线式异步电机串级调速系统仿真模型,给出了仿真参数,利用仿真结果分析了串级调速系统的启动过程、突加负载和转速给定值改变时的动态调节过程,验证了该... 详细信息

将Matlab/Simulink引入课程的虚拟实验教学之中。利用Simulink建立了双闭环控制的绕线式异步电机串级调速系统仿真模型,给出了仿真参数,利用仿真结果分析了串级调速系统的启动过程、突加负载和转速给定值改变时的动态调节过程,验证了该调速系统仿真模型的正确性。在实验教学中,Simulink仿真模型辅助学生对系统动态调节过程的理解、建立系统级控制思想,也可用于研究和开发异步电机串级调速系统。

关键词：异步电机串级调速仿真模型 Simulink

基于SVPWM及软开关的内反馈斩波串级调速系统的建模与仿真

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基于SVPWM及软开关的内反馈斩波串级调速系统的建模与仿真

作者：符波西华大学

学位级别：硕士

我国能源短缺,因此,开发新型节能技术就显得尤为重要。而风机和水泵在国家重大民生部门应用中数量众多,分布面广,耗电量大。如今实际中应用较多的是变频调速和串级调速两种调速方式。通过对性能分析和价格对比等各方面因素的考虑,决定... 详细信息

我国能源短缺,因此,开发新型节能技术就显得尤为重要。而风机和水泵在国家重大民生部门应用中数量众多,分布面广,耗电量大。如今实际中应用较多的是变频调速和串级调速两种调速方式。通过对性能分析和价格对比等各方面因素的考虑,决定采用串级调速的方式。串级调速的对象主要是绕线式电机,相对于变频调速,串级调速方案的价格优势是在大功率的风机、水泵调速等领域。串级调速系统中主要存在着斩波环节开关管IGBT的开关损耗比较大,同时逆变器往往采用晶闸管组成的三相桥式逆变器,这种逆变器存在谐波比较大,容易发生逆变颠覆的问题。从而造成了整个调速系统的功率因数低,系统稳定性差等问题。论文的主要工作及改进总结如下:(1)深入研究异步电动机斩波串级调速系统的运行原理,建立斩波串调系统的数学模型,并在此基础上说明了主回路参数的设计方法与原则;(2)针对串级调速系统稳定性差的问题,本文在串级调速系统的斩波部分采用双闭环的控制方案,并分别按典型(40)系统、典型(40)(40)系统来设计电流环、转速环。(3)针对串级调速系统斩波环节开关管IGBT的开关损耗比较大的问题,本文采用了无源无损软开关技术,并把它应用到串级调速系统的斩波环节中,以此来减小开关管IGBT的开关损耗。并对无源无损软开关电路中的相关参数进行了设计;(4)针对串级调速系统中的逆变器存在着谐波比较大,容易发生逆变颠覆,以及系统功率因数比较低等问题,本文将SVPWM控制算法应用到串级调速系统当中的逆变器中以提高系统的功率因数和减小电压、电流波形中的谐波成分。并详细分析了空间电压矢量控制(SVPWM)调制技术的原理及法则,并归纳出应用到三相桥式电压型有源逆变器当中的控制算法;最后利用MATLAB软件提供的动态仿真工具SIMULINK建立了基于SVPWM及软开关的内反馈斩波串级调速系统的仿真模型,对仿真模型中参数进行设置并仿真,并对得到的电压以及电流波形进行分析;通过对串级调速系统的功率因数以及开关管的开关损耗进行分析,分析结果表明:串级调速系统的功率因数得到了提高,斩波部分开关管IGBT的开关损耗几乎为零。因此,本文得出结论,基于SVPWM及软开关的内馈斩波串级调速系统能够达到提高系统功率因数,降低开关管损耗的目的。

关键词：串级调速双闭环 SVPWM 软开关技术有源逆变器

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斩波串级调速系统谐波分析及电流振荡

中国电力 2011年第1期44卷 22-27页

作者：王兵树张军伟林永军姜萍华北电力大学控制科学与工程学院河北保定071003 保定华仿科技有限公司变流技术研究所河北保定071051 河北大学河北保定071001

斩波串级调速系统属于有应用前景的节能降耗技术,其核心部分采用电力电子装置,是入网电流的主要谐波源,同时消耗大量无功功率,对其谐波的分析与计算可被用来评估对电网的危害以及是否要加入补偿装置。从理论上详细分析斩波串级调速系统... 详细信息

斩波串级调速系统属于有应用前景的节能降耗技术,其核心部分采用电力电子装置,是入网电流的主要谐波源,同时消耗大量无功功率,对其谐波的分析与计算可被用来评估对电网的危害以及是否要加入补偿装置。从理论上详细分析斩波串级调速系统定、转子电流谐波,逆变两侧电流谐波,入网电流谐波及其特点,采用Graham-Schonholzer与Dobinson方法计算了转子及逆变阀侧、源侧电流谐波,并通过仿真实验验证了其正确性,阐明了斩波串级调速系统在特定转速附近引起的电流振荡问题。所提出的方法在指导补偿装置的具体设计以及避免入网电流振荡方面有一定的工程实用价值。

关键词：斩波串级调速谐波分析入网电流振荡

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起重机电机新型电力电子调速方法对比分析

电气传动 2016年第7期46卷 3-7页

作者：周封邢方勃刘志刚王丙全刘健王晨光哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江哈尔滨150080 中国海诚工程科技股份有限公司上海200031

针对现代起重机行业中电机调速发展滞后的问题,研究了10种异步电机调速方法,重新划分为3大类并进行了性能分析:新型转子串电阻调速优化了有级调速,部分解决了能耗大等问题;新型串级调速针对功率因数低、谐波大等问题优势明显;改进型变... 详细信息

针对现代起重机行业中电机调速发展滞后的问题,研究了10种异步电机调速方法,重新划分为3大类并进行了性能分析:新型转子串电阻调速优化了有级调速,部分解决了能耗大等问题;新型串级调速针对功率因数低、谐波大等问题优势明显;改进型变频调速性能极佳,但造价高、可靠性差。在此基础上,根据本行业需求从调速性能等几个方面综合对比分析,提出基于IGBT斩波和PWM整流器的外馈式串级调速系统具有更好的工程实用价值。

关键词：起重机绝缘栅双极型晶体管串级调速脉冲宽度调制节能

基于PWM整流技术的斩波串级调速系统的仿真

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系统仿真学报 2012年第4期24卷 929-932,937页

作者：祝龙记周森安徽理工大学电气与信息工程学院淮南232001

提出将PWM整流技术引入转子侧斩波串级调速系统中,PWM整流器工作于逆变状态回馈转差功率,不仅可以提高串级调速系统的功率因数,还可以减少网侧的谐波含量。在Matlab/Simulink环境下给出了基于PWM整流技术的斩波串级调速系统的仿真模型,... 详细信息

提出将PWM整流技术引入转子侧斩波串级调速系统中,PWM整流器工作于逆变状态回馈转差功率,不仅可以提高串级调速系统的功率因数,还可以减少网侧的谐波含量。在Matlab/Simulink环境下给出了基于PWM整流技术的斩波串级调速系统的仿真模型,最后通过仿真实验验证了控制方案的正确性。

关键词：串级调速 PWM整流器斩波逆变

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串级调速中逆变颠覆的等效计算与仿真

传感器世界 2015年第2期21卷 34-38页

作者：付娜常喜茂华北电力大学控制与计算机工程学院河北保定071003

对于采用晶闸管逆变器的串级调速系统,其逆变侧容易发生逆变颠覆。对逆变失败后的等效电路进行了分析与计算。通过MATLAB软件建立模型进行仿真,并对因换相裕量角不足而发生逆变颠覆时的仿真波形进行分析与比较,得出逆变故障发生后各个... 详细信息

对于采用晶闸管逆变器的串级调速系统,其逆变侧容易发生逆变颠覆。对逆变失败后的等效电路进行了分析与计算。通过MATLAB软件建立模型进行仿真,并对因换相裕量角不足而发生逆变颠覆时的仿真波形进行分析与比较,得出逆变故障发生后各个参数的变化特点。

关键词：串级调速逆变颠覆仿真

IGBT有源逆变器在串级调速系统中的应用研究

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电气应用 2014年第24期33卷 65-68页

作者：张晓东史辉国网冀北电力有限公司技能培训中心

传统串级调速系统由于采用晶闸管逆变桥,使得其在换流过程中容易出现逆变颠覆现象,并且在低速时交流侧功率因数会急剧下降,降低了电压利用率。采用IGBT和大功率二极管开关元件代替晶闸管逆变桥,设计了逆变桥的拓扑结构,利用IGBT元器件... 详细信息

传统串级调速系统由于采用晶闸管逆变桥,使得其在换流过程中容易出现逆变颠覆现象,并且在低速时交流侧功率因数会急剧下降,降低了电压利用率。采用IGBT和大功率二极管开关元件代替晶闸管逆变桥,设计了逆变桥的拓扑结构,利用IGBT元器件可关断特性,使得逆变角尽可能的小,从而改善了逆变器交流侧的功率因数,提高了电压利用率,并且能够保证逆变器可靠换流。

关键词：斩波串级调速 IGBT逆变器逆变颠覆