一种高压绕线式电动机双调速装置的设计方案

一、工作原理

(一) 系统组成

(二) 内馈式电动机组成的系统

系统如图1所示, 由内馈式电动机YRCT、水阻调速系统 (由接触器KM1投切) 、转子变频调速控制系统 (由接触器KM2、KM4投切) 、TCS自动无功补偿装置组成。

(三) 工作原理介绍

(1) 当系统起动按钮按下时, 电动机通过液态电阻调速系统起动, 电动机从0速向额定转速运行。起动完成后, 真空接触器KM1、KM3、KM4连锁动作, 切除掉液态电阻, 电动机全速运行。

(2) 按下调速按钮, 真空接触器KM3闭合, KM1打开, 系统进入转子变频调速状态。

(3) 调速状态下, TSC系统自动检测电网功率因数, 并自动投切补偿无功功率, 使得电网功率因数高于0.92。

(4) 当调速系统出现故障时, 真空接触器KM1闭合, KM3打开, KMM4闭合, KM2闭合, 液态电阻调速系统投入, 电动机采用液态电阻调速。同时, 液态电阻冷却系统起动, 给电解液冷却, 防止液态电阻过热保护。

(5) 液态电阻调速过程中, 自动无功补偿系统TCS自动退出运行。

二、转子变频调速过程介绍

如图2所示, 转子变频调速系统采用SPWM有源逆变模式。当转子变频调速系统投入后, 三相桥式不可控整流器 (单元一) 将电动机转子三相交流电整流成直流电。同时, SPWM有源逆变器 (单元五) 将电网的交流电整成直流电, 其电源极性与单元一电源极性相反, 并通过电容 (单元三) 稳压。IGBT斩波系统 (单元二) 按照控制器指令开通关断, 控制指令为PWM方波, 即控制斩波器占空比。通过控制占空比, 即可实现电动机的调速。

三、总结

液态电阻转子变频双调速控制系统具备很强的可操作性和安全可靠性。系统小巧, 故障率低, 节能率高, 是一种非常经济使用的调速方式。希望可以在风机和泵类负载的场合可以大规模应用。

摘要：风机或泵类是用于输送流体的机械装备, 在我国的工业生产中, 发挥了巨大的作用。风机或泵本身是不能进行旋转的, 需要电动机进行拖动运行。目前风机或者泵使用的拖动电动机多为感应式电动机, 其中高压 (3～10kV) 电动机的调速运行是一个难题。本文针对风机或者泵类负载拖动电动机中的绕线式电动机提出一种调速方案, 即液态电阻和转子变频双调速模式, 使得此类设备运行的可靠性大幅提高。

关键词：高压绕线式电动机,双调速装置,设计方案