晶闸管串级调速系统的研究

• 作 者: 沈玉梅
• 机 构: 大连理工大学
• 出 处: 大连理工大学
• 发表日期: 2007年期
• 关键词: 异步电动机 串级调速 转差功率回馈型 MATLAB仿真 晶闸管 交流调速系统

在现代工业中，为了实现各种生产工艺过程的要求，需要采用各种各样的生产机械，这些生产机械大多采用电动机拖动。交流电动机结构简单、坚固耐用、经济可靠，且能在恶劣的甚至在有易燃易爆性气体的环境中安全运行，因而被广泛应用。很多国家一直致力于发展交流传动技术，而且交流调速系统的方案也早已有多种发明并得到实际应用，但其性能却始终无法与直流调速系统相匹敌。随着电力电子技术、计算机技术的发展和电力电子器件的更新换代，交流调速技术获得了飞速发展，交流调速系统已从直流调速的补充手段发展到与直流调速系统相竞争、相媲美、相抗衡，并逐渐取代的地位。晶闸管串级调速是通过绕线式异步电动机的转子回路引入附加电动势而产生的，它属于转差功率回馈型调速系统，具有结构简单、可靠、经济、维护方便等优点，在工业生产中得到了越来越广泛的应用。串级调速是异步电动机十分经典的调速方法之一，它可以将异步电动机的功率回馈电网或是转化为机械能送回到电动机轴上，因此效率高。串级调速系统能实现无级平滑调速，低速时机械特性也比较硬，是结构简单、发展较快、技术难度较小、性能比较完善的一种控制系统。晶闸管串级调速技术除可用于新设备设计外，还可用于对旧设备进行技术改造，这样不仅能改善调速性能，又可以节约能源。因此，研究和应用晶闸管串级调速技术具有极大的技术和经济意义。
本文从工程观点出发，以晶闸管串级调速系统在某造纸厂的应用为实例，着重对异步电动机串级调速系统的工作原理、基本性能等进行分析研究；在已知静、动态性能要求条件下，进行了转速、电流双闭环串级调速系统的动态参数工程设计；讨论了具有双闭环控制的串级调速系统的工作过程，并用MATLAB软件对系统性能进行了仿真，证明了系统仿真模型的有效性和可行性。