[实用新型]无刷电机反接串级调速装置

说明书

本实用新型涉及一种电机调速装置，具体地说该装置属于一种双转子电机串级调速装置。

从所周知，机械串级调速是世界各国公认的一种高效节能装置。机械串级是把滑差功率转化为机械功率加以利用的一种技术手段，它是将绕线型异步机滑环接到整流器把滑差功率转化为直流功率供给直流电动机，直接电机直接与主异步电动机机械上连在一起，共同带动负载。上述装置中，必须使用滑环方式才    能将滑差功率经述整流去驱动直流机工作，因此限制了它的应用范围。另外，由于碳刷的存在，出现经常维护问题，降低了装置的可靠性。上述电机需要加装特别防护装置，才能在易燃易爆，有腐蚀性环境中使用。

本实用新型克服了上述现有技术之不足，采用绕线式异步机作为辅机替代已有的机械串级调速装置中的直流机；其目的是提供一种新型无滑环、无碳刷的电机串级调速装置。

本实用新型的上述目的是这样完成的。一种无刷电机串级调速装置，包括绕线型转子异步机，其特点是绕线型转子异步机的主机A转子与另一绕线转子异步机的辅机B转子采用轴连接方式组成串级调速装置。上述串级调速电机的主机A定子接电源，辅机B定子接电阻，通过调节电阻进行调速或可控制串级调速，取消了已有滑环结构，具有笼型转子异步机优点，并且起动转矩大，起动电流小，同时又保持了绕线型转子异步机优点，减少了故障率。为克服正接串级转子回路电流大，损耗大问题，上述主机A与辅机B采用反接串级，既主机A转子引出线与辅机B转子连接方式采用反接串级。

本实用新型与已有机械串级调速装置比较具有：

1）高可靠性，由于无滑环，无碳刷，因此可以使用在防爆易燃有腐蚀性，有放射性的环境中。

2）节能率高，虽然通过调电阻调速，但其损耗仅是主机转差功率一部分，况且，消耗的这部分功率，还可以通过晶闸管串级调速装置加以回收这可由用户决定，因此这是一种高效调速方法。

3）投资少，与变频调速相比，其调速装置仅是两台没滑环的绕线型异步机，加上调速电阻，显然投资少很多，特别是大容量机组，电机是高能电机，变频装置价格更高，估计本装置为变频调速装置1／5以下。

4）便于维护，无刷，无滑环，具有笼型转子异步机的优点，但起动转矩大，起动电流小，又保持了绕线型转子异步机的优点，这些都减少了故障率，维护工作量减少，即使损坏了也容易修复。

5）对电网不产生记高次谐波污染，但如用晶闸管串级调速，会有高次谐波电流输入电网，因为装置是与B机定子绕组相接，装置容量较小，这个影响也较小。

6）电机可以从数十千瓦做到一千千瓦级。

7）电机转速为1500转／分以下，因为A机，B机最少的极对数为1

8）本装置功率因数要低一些，这是因为辅机B的励磁电流由主机提供。

9）本装置最大转矩要低一些，这是因为串级使转子等效漏抗增加了。

10）平滑无级调速范围不小于50％，调速装置效率高于94％。

图1为无刷电机反接串级调速装置原理示意图。

图2为电机反接串级等值电路图。

图3为无刷电机反接串级调速度装置试验模型原理按线图。

如图1所示，本装置中电机A（主机）和电机B（辅机）均为绕线型转子异步机，机械上两轴联在一起，采用转子与转子相连，从而可以取消滑环。

图2为电机反按串级等值电路图，图中：

图中r₁A机定子电阻

r₁σ A机定子漏抗

r₂I回路电阻折算到A机定子边

X₂σ I回路漏电抗折算到A机定子边

r₃B机定子电阻以及外串电阻折算到A机定子里

X₃σ B机定子漏抗折算到A机定子边

X_1mA机励磁电抗折算到A机定子边

X_2mB机励磁电抗折算到A机定子边

无刷电机反接串级装置的转差率

定义S_A为A机转差率

S_B为B机转差率

S为串级系统转差率