[实用新型]绕线式异步电动机调速装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种交流电动机调速技术领域，特别是一种应用于绕线式异步电动机的调速装置。

背景技术

现在运用于起重设备、绞车设备的绕线式异步电动机调速绝大部分还是采用串电阻调速，并电阻或串电阻斩波调速，转子串电阻，定子采用可控硅移相调速。这几种调速方式虽然简单，但效率很低，小于50％，转差功率以发热形式白白地消耗在电阻上，大大地消耗能源。转子串电阻调速的机械特性随着所串电阻值越大而越变软，然而速度稳定性差，调速平滑性差，转速波动大，存在机械冲击。

有少数大功率绕线式异步电动机采用传统可控硅串级调速，其主要缺点是功率因数低。在一个宽调速范围的传统串级调速系统中，在最高转速时满载的功率因数就只有0.5，随着转速的下降它可低到0.3。造成功率因数低的原因是由于电动机的定、转子绕组都从电网中吸收无功功率。而转子有两个方面向电网吸收无功功率：一是三相桥式整流模块通过感应电动机向电网吸收换相无功功率；另一个是三相有源逆变器消耗无功功率。随着逆变角β的增加，电动机转速升高，逆变器无功功率消耗量增加。所以总的无功功率增加，致使功率因数低。由于β角的增加，谐波成份增加，使得电抗器和逆变变压器体积增加。正因如此，所以影响了它的推广应用。

变频调速还在逐渐应用于各个领域，相对而言还是少数。其主要障碍还是价格问题，特别是高压大功率的电动机变频调速用变频器更是难以承受；同时也存在容量和体积问题，变频器的容量必须大于或等于电动机容量，对电动机有抗谐波的要求，随之而来的是体积、重量、损耗都攀升。高压大功率变频装置的谐波对电网的污染是一大公害。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种绕线式异步电动机调速装置，旨在解决调速系统结构复杂，体积大、损耗大、效率低、功率因数低的问题。

本实用新型的目的是通过如下途径实现的：一种绕线式异步电动机调速装置，它包括三相桥式整流模块、平波电抗器、电力电子全控元件IGBT和电力电子半控元件SCR构成的三相四线制有源逆变器以及逆变变压器、微处理数字调节器、驱动器，其特征在于：三相桥式整流电路由六个整流二极管组成，异步电动机的转子三相端子与该三相桥式电路的三个交流输入端子分别相连接，无相序要求，其输出正端子与平波电抗器两个端子中任意一个端子相连接，平波电抗器的另一个端子连至由两个电力电子全控元件和六个电力电子半控元件以三相四线桥式连接的方式组成的逆变电路的共阳极端；三相桥式整流电路的输出负端子与逆变电路的共阴极端相连接；逆变电路的三相交流输入端与逆变变压器的副边的三相输出端相连接，有相序要求；逆变变压器的副边的Y接中性点N端连至逆变电路中两个电力电子全控元件串接的中端；逆变变压器的原边三个输入端分别与电网的三相端相连接，有相序要求；上述8个电力电子元件的门极或控制极分别与微机控制的驱动器输出端相连接。

所述三相桥式整流电路是六个整流二极管按每两个二极管阴极端与阳极端相串联为一组，其串联处为一相交流输入端，而后三组串联好的二极管组阳极端相连接，构成共阳极组负端子，再阴极端相连接构成共阴极组正端子。

所述三相四线桥式逆变电路的两个电力电子全控元件分别并有反向二极管，同时还并联有由缓冲吸收电容和二极管串联的缓冲吸收电路，所述缓冲吸收电路中的二极管导电方向与对应的电力电子全控元件相同；两个电力电子全控元件中的一个的发射极与另一个的集电极相连接再与逆变变压器的副边Y接法中性点N端相连接；这个串联的电路的一端集电极连至由六个电力电子半控元件按三相桥式连接成的共阳极端，发射极与由六个电力电子半控元件按三相桥式连接成的共阴极端相连接。

六个电力电子半控元件分成三组，每二个一组，其中一个元件的阴极与另一个元件的阳极相连接构成一条支路，连接处为一相交流输入端；将三组串联的元件组的阳极端并联成共阳极端，将三组串联的元件组的阴极端并联成共阴极端；六个电力电子半控元件分别并联有由缓冲吸收电容和电阻串联的缓冲吸收电路。

与电力电子全控元件并联缓冲吸收电路中缓冲吸收电容与二极管连接端连至另一个电力电子全控元件的异性极。

所述逆变变压器的连接组别是Δ/Y-11，逆变变压器原边是三角形接法，副边是星形接法，星点即中性点N端要求有出线端子；逆变变压器的原边按A、B、C相序连接至电网的A相、B相、C相；逆变变压的副边同样按A、B、C相序连接至逆变电路的三相交流相应的A、B、C端子。