交流异步电动机调速装置发展浅析

5）双馈调速 也是采用在转子回路引入附加电势的方法。不同的是，它将能量分别馈入电动机的定子绕组和转子绕组。定子绕组接入工频电源，转子绕组接到频率、幅值、相位和相序都可以调节的独立的交流变频电源上。根据变频电源频率控制方法不同，双馈调速分为自控式（图3）和他控式（图2）两种。

图2 他控式双馈调速

图3 自控式双馈调速

自控工作方式中，转子侧变频电源的频率是通过系统内的调节环节，根据电动机的运行状态（由位置检测器PS测出）自动控制的。该方式稳定性好，适用于轧钢机之类的冲击负荷。

他控方式中，由专门的频率给定装置独立地控制变频器的输出频率。通常由独立的频率可调的低频三相正弦信号发生器产生给定信号。每个控制信号的给定值，对应一个确定的转速。

改变转子绕组电源的频率、幅值和相位，就可以调节电动机的转矩、转速、和无功功率。双馈调速不仅可以在低于同步转速以下运转，还可以在高于同步转速以上运转，具有优良的调速性能，过载能力大、转动惯量小、效率要高于串级调速。它在很宽的调速范围内都可以得到电动转矩和制动转矩。其突出优点就是在保证调速要求的同时，还可以独立地调节电动机定子侧的无功功率，使调速系统具有很高的功率因数。其功率转换是采用交—交变频器，直接进行能量交换，所以效率很高，是比较完善的调速装置。适用于多种生产机械，发展前途非常广阔。国外在20世纪80年代投入运行，我国上个世纪90年代开始应用。但它也存在谐波电流大的问题。

6）斩波式内反馈调速这是我国独有的，近十几年才兴起的新方法。它也是通过引入附加电势改变转差率的方法。它在串级调速的基础上又有所突破，把着眼点放在调速主体——电动机上，在电动机定子槽中通过多层嵌套方式安装了反馈调节绕组（这等于把逆变变压器和电动机巧妙地结合在一起）。内反馈调速的实质在于将部分转子功率P_S（转差功率，见图4），通过调速装置反馈给电动机内部的调节绕组，反馈的功率越多，则轴输出功率的就越少，电机转速越低，即通过改变反馈的转差功率的多少使电动机转速得以连续调节。而调节绕组接受反馈功率则意味P1的减少，电能的节省。

图4 斩波式内反馈调速装置主电路原理图

图中：1KM、2KM、3KM—开关，L₁、L₂、L₃—电抗器，R—整流桥，

I—逆变桥，S—关断桥，S_c—斩波晶闸管，R_f—启动频敏电阻，C—电容，

D—逆阻二极管，F—保险，Load—电动机负载。