[实用新型]双馈电机的全速范围控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及双馈电机的全速范围控制装置，尤其适用于驱动矿井提升机高压绕线异步电动机。

背景技术

目前在国内的矿山行业中，大多数矿井提升机系统采用高压绕线异步电动机作为主拖动电机。为对这种高压绕线异步电动机进行调速，使用得较多的方法有两种：1、高压绕线电机转子串电阻，通过逐级切除电阻进行速度调节；2、高压绕线电机转子串电阻，低频时采用定子侧变频(VVVF)进行调速。由于转子串电阻的调速方式为有级调速，在调速过程中转速有突变，机械冲击较大，在此调速方式下，转差功率以发热的形式消耗，造成电能浪费；另外低频采用定子变频(VVVF)方式调速虽然可减小低速段的转差功率的消耗，但此调速方式并不能在全速范围内减小转差功率的消耗。

实用新型内容

针对现有技术中的不足之处，本实用新型的目的是提供一种方法简单、操作方便、结构紧凑、节省能源，性能可靠，控制效果好的双馈电机的全速范围控制装置。

本实用新型双馈电机的全速范围控制装置，主要由变压器、三相电抗器、变频器、双馈电机、三相高压换相装置、三相交流电源和速度传感器构成，其中双馈电机的定子绕组通过三相高压换相装置连接至三相投切开关，然后连接至三相交流电源；变频器同时连接至双馈电机的转子线组和三相电抗器，三相电抗器连接至三相投切开关，然后接至变压器二次测，变压器的一次测接至三相交流电源，三相投切开关与三相电抗器之间设有电压、电流检测装置，变频器与双馈电机之间设有电压、电流检测装置，双馈电机与三相高压换相装置之间设有电压、电流检测装置，检测得到的信号送入变频器内部的控制器进行运算，速度传感器装在双馈电机的转子轴上；所述的变频器为二极管钳位式的背靠背双三电平结构。

本实用新型双馈电机的全速范围控制装置，采用转子侧变频矢量控制方法，通过给定转速与实际转速进行调节，实现转矩电流和励磁电流的解耦控制；另外采用了二极管钳位式的背靠背双三电平变频器，在全速范围内转差功率能通过变频器双向流动，大大提高了节能效果。该方法能在获得快速的电机力矩响应的同时使装置对电网的影响降至最低，调速平滑、无级，对系统机械冲击小，能使系统接入点电网电压、电流畸变率低，且提高了系统功率因数，使功率因数接近1。其方法简单，装置结构紧凑，易于装配，操作方便，具有广泛的实用性。

附图说明

附图为本实用新型双馈电机的全速范围控制系统图。

图中：1-三相变压器；2-三相投切开关；3-电压、电流构测装置；4-三相电抗器；5-变频器；6-电压、电流检测装置；7-双馈电机；8-电压、电流检测装置；9-三相高压换相装置；10-三相投切开关；11-三相交流电源；12-速度传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型中的一个实施例作进一步的描述：

附图所示，本实用新型双馈电机的全速范围控制装置，主要由变压器1、三相电抗器4、变频器5、双馈电机7、三相高压换相装置9、三相交流电源11和速度传感器12构成，其中变频器5为二极管钳位式的背靠背双三电平变频器，变频器5的三电平可控整流器进行电网电压定向后再加以前馈补偿，实现有功、无功电流的完全解耦。通过给定的直流电压与电压传感器检测得到的实际直流电压进行偏差运算，把运算所得的偏差值作为调节器的输入，调节器的输出值作为有功电流的给定。双馈电机7的定子绕组通过三相高压换相装置9连接至三相投切开关10，然后连接至三相交流电源11，对双馈电机7进行定子磁链定向后再加以前馈补偿，可实现电机转子有功、无功电流的完全解耦。变频器5同时连接至双馈电机7的转子线组和三相电抗器4，三相电抗器4连接至三相投切开关2，然后接至变压器1二次侧，变压器1的一次侧接至三相交流电源11，三相投切开关2与三相电抗器4之间设有电压、电流检测装置3，变频器5与双馈电机7之间设有电压、电流检测装置6，双馈电机7与三相高压换相装置9之间设有电压、电流检测装置8，检测得到的信号送入变频器5内部的控制器进行运算，速度传感器12装在双馈电机7的转子轴上。