双馈电机调速

双馈电机调速

科学技术的迅猛发展，人类社会已进入到一个飞速发展的时期，能源、材料、信息的发展在其中起到了举足轻重的作用。纵观人类历史文明的每次进步与更迭都与能源与材料的开发应用密切相关。中国是世界最大的发展中国家,同时也是世界第二大能源消费国, 正确认识中国能源消费状况与能源消费结构,实现能源、经济和社会之间的协调发展,是中国所面临和必须解决的重要课题。上世纪70年代,石油危机给工业国家的经济带来了沉重的打击,这大大促进了全球范围内对可再生能源的开发及节能技术的研究。尤其是近年来,随着石油价格的节节攀升,世界上许多国家一方面把可再生能源作为常规矿物能源的一种补充、替代能源，将可再生能源作为其能源发展战略的重要组成部分，另一方面积极开发和推广低功耗、高效率的节能技术。作为世界上第二大能源消费国，我国一直把节能减排当成一个重要的战略来选择，并在十一五规划中提出了具体的目标和要求。电能是能量的一种形式。与其它形式的能源相比，电能具有明显的优越性，它适于大量生产、集中管理、远距离传输和自动控制。故电能在工农业及人类生活中获得广泛的应用。作为与电能生产、输送和应用有关的能量转换装置——电机，在电力工业、工矿企业、农业、交通运输业、国防、科学文化及日常生活等方面都是十分重要的设备。目前，风机、水泵等机械设备的耗电量几占整个工业耗电量的一半，众所周知，采用变频调速技术后，风机和泵类负载可节约大量电能，平均30%左右。因此开发高效率的交流调速系统，经济地利用好这一部分电能，对应对当前能源紧张和实践国家节能要求都有着很好的现实意义。

交流调速系统的应用与成熟是与电力电子技术，微电子技术以及控制技术的发展密切相关的。20世纪上半页，鉴于直流拖动系统优越的调速性能，高性能可调速拖动都采用直流电动机，而当时约占电力拖动容量80%以上的不变速拖动都采用交流电动机，这种分工在一定的时间内已成为一种公认的格局。那时，交流调速系统的多种方案虽然已经问世，并已获得应用，但其性能却始终不能与直流调速系统相匹敌。但直流调系统也并不是那样的完美，直流电机由于具有电刷和换向器等机械结构，存在着固有的―换向这一理论和技术上的实际困难，限制了其应用范围，特别是在大功率和高电压条件下的应用；另外，直流电机维护困难，易产生火花也使得提高电机转速和极限容量受到了限制。20世纪60～70年代，随着电力电子技术的发展，使得采用电力电子变换器的交流调速系统得以实现，特别是大规模集成电路和计算机控制的出现，高性能交流调速系统应运而生，交直流拖动按调速性能分工的格局终于被打破了。交流电动机较之直流电动机结构简单、成本低廉、工作可靠、维护方便、惯量小、效率高的优势得到了充分的发挥，其在国民工业生产和生活的各个方面得到了广泛的应用。随着交流电动机的广泛应用，以电力电子器件、微电子器件技术和控制技术等为基础的变频调速技术，有了突破性的进展，生产出满足变频调速要求的变频器，从此标志着交流调速进入了一个崭新的时代。在变频器出现后的近三十年里，其被广泛的应用在纺织、冶金、印刷、化工、工矿、石油、医药、造纸卷烟等行业，从工业环境，到家居电器到处都能看到它的身影。以应用广泛的交-直-交变频器为例，未来变频技术的发展主要有以下几个趋势：

1、开关损耗降低：低压小容量变频器普遍采用的功率开/关器件是功率MOSFET、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和IPM（智能功率模块）。中压大容量变频器采用的功率开关器件有：GTO（门极可关断晶闸管）、IGCT（集成门极换流晶闸管）、SGCT（对称门极换流晶闸管）、IEGT（注入增强栅晶体管）和高压 IGBT。由于新型开关元件的应用，使开关频率不断提高，开关损耗进一步降低。

2、变频器的主电路：目前，变频器主电路结构为：变频器的网侧变流器对于低

压、小容量的常采用 6脉冲变流器；对中压、大容量的常采用多重化12脉冲以上的变流器；负载侧变流器对低压、小容量的常采用两电平的桥式逆变器；对中压、大容量的采用多电平逆变器。值得注意的是：对于四象限运行的传动系统，为实现变频器的再生能量向电网回馈而节约电能的目的，变频器同时也应满足能量的可逆流动。双 PWM控制变频器，其可实现功率的双向流动，通过适当的控制策略可使输入电流接近正弦波，并使系统的功率因数接近于1，从而减少系统对电网的公害。

3、脉宽调制变压变频器的控制方法：脉宽调制变压变频器的控制方法可以采用正弦波脉宽调制（SPWM）控制、消除指定次数谐波的PWM控制、电流跟踪控制、电压空间矢量控制（磁链跟踪控制）。

4、交流电动机变频调速控制方法：交流电动机变频调速控制方法的进展主要体现在：由标量控制向高动态性能的矢量控制与直接转矩控制发展；开发无速度传感器的矢量控制和直接转矩控制系统等方面。

5、微处理器的发展使数字控制成为现代控制器的发展方向：运动控制系统是快速系统，特别是交流电动机高性能的控制需要存储多种数据和快速实时处理大量信息。为了达到控制器的要求，国外各大公司纷纷推出DSP单片电机控制器，其以DSP （数字信号处理器)为内核，同时将电机控制所需的外围功能电路集成在一起。DSP 单片电机控制器，其具有价格低、体积小、结构紧凑、使用便捷、可靠性高等特点，其运算能力较之普通单片机增强10～15倍，从而为确保系统有更优越的控制性能提供了前提。数字控制使控制系统硬件简化，柔性的控制算法使控制具有很大的灵活性，可实现复杂控制规律，使现代控制理论在运动控制系统中的应用成为现实；另外，数字控制易于与上层系统连接进行数据传输，便于故障诊断和监视，使系统智能化。

双馈电机的发展

交流电机根据其工作特性可以分为两类：同步电机和异步电机。同步电机的

特点是其转速与电压频率保持严格的同步关系，这一特性使其应用广泛，但是其

存在着起动困难和重载时失步的缺点，这方面的问题在很大程度上又限制了它的

应用领域。相比而言，异步机电机由于有转差，运行在转速不要求与电网严格同

步的场合，因而使用更为广泛。异步电机根据其结构的不同，可以分为鼠笼式异

步电动机和绕线式异步电动机。双馈电机是绕线式异步机的一种，其有效的利用

了绕线式异步机的结构特点，将定子绕组接到工频电网，转子绕组接到一个幅值、频率、相位都可以改变的三相电源上，转子侧的电源通过可逆变频器产生。这样，电机的定子、转子同时独立供电，故称其为双馈。

双馈电机早在四十年代已出现，但很少得到实际应用。在二十世纪八十年代，随着电力电子技术及变流技术的不断发展、大功率交－交变频器的出现，逐步产

生了双馈电动机调速控制系统。双馈感应电机在早期的文献中又被称为异步化同步电机、交流励磁电机。世界上对双馈电机开发应用比较早的国家有前苏联、日本、德国等。下面对他们各自的发展分别进行一下简要的介绍。日本的早期研究在蓄能机组方面，1987 年日本日立公司在成出电站建成世界上第一台变速同步发电-电动机蓄能机组。水轮额度出力为18.5 MW，额定转速为190-210 rpm，发电机容量为22 MVA，电压为11 kV，极对数为36，频率为60Hz，励磁容量为3.83MVA，采用双向逆变器励磁方式。并在1995 年首次研究成功采用GTO 作为功率元件的世界最大容量的变速恒频抽水储能发电机组，应用于日本电源开发公司所属的奥清津电站2 号发电机，其发电电动机的单机容量高达345MW，转速调节范围为407～450rpm，流量为154 3 m /s 。前苏联对异步化电机的研究始于50 年代中期，前苏电力科学研究所在两位博士的带领下，于1955 年成立了异步化同步电机实验室，并联合许多研究机构、设计单位及工厂，对这种电机的理论、结构设计、工业应用等方面做了大量的

研究工作，积累了丰富的经验。出版了3 部有关异步化电机的专著，发表百余篇论文，并申请了专利。他们在理论方面，基本上建立了异步化电机的分析体系及控制规律，确立了相应的控制函数和控制电路，并完成了电力系统中异步化电机的稳态和暂态工况的研究。在实际应用方面，前苏联于1985 年制造了世界第一台50MW异步化水轮发电机，1985 年制成了第一台200MW 的异步化汽轮发电机，另外其还制造了315～2000kW 的异步化电动机、400kW 的异步化潮汐发电-电动机、异步化风力发电机及机电变频器，这些都投入到了工业运行。此外国外还将双馈电动发电机应用于潮汐发电站。潮汐发电站的水头比较小，并且在一昼夜内周期性的变化。为了得到最大电能的输出，就应当周期性的改变电机的工作状态，使电机既可以发电运行也可以电动运行。感应电动机双馈调速在我国起步比较晚，1982年底，冶金部自动化研究院在某钢铁公司冷拨机进行了双馈调速的工业性实验。该装置采用的电动机为2×40kW，同步转速为1000rpm，调速范围是 800～1200rpm，转子侧变频器采用三相零式接线。传动系统的功率因数由自然接线时的0.6～0.8提高到0.89～1.0，并可以根据需要进行调节。80年代中期由冶金工业部开发的双馈矢量调速系统已走向实用化。目前，国内外正进一步对大功率汽轮双馈发电机、蓄能电站和风能电站双馈发电机、无刷双馈发电机进行深入的研究，对系统复杂故障下双馈发电机的运行和控制、更完善的控制理论和方法、性能更好的励磁系统以及微处理器和微电子技术在控制系统中的应用等方面进行研究。

双馈电机调速系统的优点

交流励磁电机（双馈电机）的励磁有三个量可以调节，一是与同步机一样，可凋节励磁电流的幅值，二是可调节励磁电流的频率，三是可调节励磁电流的相位。这说明交流励磁电机比同步电机多两个可调量，一个为励磁电流频率，一个为励磁电流相位。调节可迅速改变的励磁电流频率可以达到调节转速的目的，即使在负荷突变时，也可以迅速改变电机的转速，在其调节过程中不仅充分利用了转子的动能，而且电网扰动远比常规电机轻；调接转子励磁电流的相位，可使由转子电流产生的转子磁场产生位移,从而改变了电机电势与电网电压相量的相对位置，也即改变了电机的功率角。由上分析可知，双馈电机不仅可以调节无功功率，也可调节有功功率，这些优势在工业应用中体现在以下几个方面：

1、在现代交流调速系统中的优势：在现代交流调速系统中，双馈电机可无级高效地调速，而且系统成本低，投资少。双馈电机调速时，转子电路的功率为滑差功率，如调速范围在30%左右时，交流励磁的变频装置容量仅为电机功率的15%～30%；另外，在中大型交流调速系统中，双馈电机定子绕组直接与 3kV，6kV，10kV的工频电网相接，而转子绕组可设计为低压，这样可采用低压变频装置，因而可大大降低变频装置的成本。据国外文献报道，如容量为9000kW，同步转速为1500rpm，调速范围为30%的双馈电机调速系统的价格以100%计，则同容量、同转速和同调速范围的笼型感应电动机的变频调速系统的价格为300%，因此，与其他交流调速传动系统相比，双馈调速系统用于风机、泵类和压缩机的调速，具有无可比拟的优势。在现代交流调速系统中，双馈电机采用定子磁场定向矢量控制策略，可快速控制电机输出转矩和转速，因此具有良好动态性能。另外，由于双馈调速系自身的特点，其允许电机在在四象限运动（此时意义已不再限于调速），因而使其在更为广泛的场合得到了应用。

2、在电力工业中的应用优势：现代电力系统的发展趋势是单机容量越来越大，送电距离日益增长，为提高输电效益，输出电压等级不断提高。此外，网负荷变化率越来越大，在夜间，电网传输有功功率低于其自然功率时，出现过剩无功功率，引起工频过电压，危及系统安全运行和增加线路损耗。目前电力系统中调节电网无功功率和电压主要依靠电容器、电抗器、调相机、静止补偿器等装置或要求发电机

进相运行。这些措施增加了投资，并且在技术上和经济上存在着一定得缺陷，而双馈发电机通过调节转子励磁相位可使电机吸收和发出大量无功功率。据国外文献报道，双馈电机吸收和发出无功功率的能力远远大于传统同步发电机，这样双馈发电机可根据需灵活地调节无功率和电网电压。双馈发电机可变速运行，应用在电力工业中，可提高发电系统的稳定性，提高系统效率。例如在水头变化较大的水电站，为使水轮机运行在最佳工况，通过调节机组转速往往可使系统效率提高 2%～3%，在低出力时提高的更多。同时也可使水轮机运行在更宽的容量范围，即使在较低负荷时也不致出现有害的振动。同样，变速运行可更好的调节有功和无功功率，提高电网稳定性。此外，由于调节水轮机运行在最佳工况点，其气蚀与泥沙磨损状况也大为好转，可大大延长水轮机寿命。

双馈发电机工作原理

第七章双馈风力发电机工作原理 我们通常所讲的双馈异步发电机实质上是一种绕线式转子电机，由于其定、转子都能向电网馈电，故简称双馈电机。双馈电机虽然属于异步机的范畴，但是由于其具有独立的励磁绕组，可以象同步电机一样施加励磁，调节功率因数，所以又称为交流励磁电机，也有称为异步化同步电机。 同步电机由于是直流励磁，其可调量只有一个电流的幅值，所以同步电机一般只能对无功功率进行调节。交流励磁电机的可调量有三个：一是可调节的励磁电流幅值；二是可改变励磁频率；三是可改变相位。这说明交流励磁电机比同步电机多了两个可调量。 通过改变励磁频率，可改变发电机的转速，达到调速的目的。这样，在负荷突变时，可通过快速控制励磁频率来改变电机转速，充分利用转子的动能，释放或吸收负荷，对电网扰动远比常规电机小。 改变转子励磁的相位时，由转子电流产生的转子磁场在气隙空间的位臵上有一个位移，这就改变了发电机电势与电网电压相量的相对位移，也就改变了电机的功率角。这说明电机的功率角也可以进行调节。所以交流励磁不仅可调节无功功率，还可以调节有功功率。 交流励磁电机之所以有这么多优点，是因为它采用的是可变的交流励磁电流。但是，实现可变交流励磁电流的控制是比较困难的，本章的主要内容讲述一种基于定子磁链定向的矢量控制策略，该控制策略可以实现机组的变速恒频发电而且可以实现有功无功的独立解耦控制，当前的主流双馈风力发电机组均是采用此种控制策略。 一、双馈电机的基本工作原理 设双馈电机的定转子绕组均为对称绕组，电机的极对数为p，根据旋转磁场理论，当定子对称三相绕组施以对称三相电压，有对称三相电流流过时，会在电机的 n称为同步转速，它与电网频率气隙中形成一个旋转的磁场，这个旋转磁场的转速 1

双馈式感应发电机(DFIG)说明

双馈式感应发电机（DFIG）简介 大明 双馈电机（或称为交流励磁电机），它早在四十年代就已经出现。随着电力电子技术和数字控制技术的发展，双馈电机在电气性能方面所具有的一系列优点和巨大的潜力，已经引起国外的高度重视。双馈式感应发电机(Doubly-Fed Induction Generator, DFIG) 使用绕线式转子，由于电力可经由转子侧之电力转换器双向流动，因此发电机馈入电力系统的界面同时包括定子侧（Line side）及转子侧（Rotor side），其电力转换器功率仅为发电机额定功率之20~30%，故成本较低，而且发电机可变速围可达同步转速之±30%，因此性能/价格比值最高，为目前大型风力发电机中最普遍采用之组态。全球前10大风力发电机制造商的产品中有六成以上的变速风力发电机采用双馈式感应发电机，本文将介绍双馈式感应发电机的基本原理与特性。 一、双馈式感应发电机（DFIG）基本原理 双馈式感应发电机（DFIG）是在同步发电机和异步发电机的基础上发展起来的一种新型发电机，其转子具有三相励磁绕组结构。当通以某一频率（转差频率）的交流电时，就会产生一个相对转子旋转的磁场，转子的实际转速加上交流励磁产生的旋转磁场所对应的转速等于同步转速，则在电机气隙中形成一个同步旋转磁场，在定子侧感应出同步频率的感应电势。从定子侧看，这与同步发电机直流励磁的转子以同步转速旋转时，在电机气隙中形成一个同步旋转的磁场是等效的。 双馈式感应发电机与一般感应发电机不同之处在于联接其转子侧之PWM脉宽调变电力转换器具有四象限之运转能力，电力转换器提供低频（转差频率）的交流电流(或电压)进行励磁，调节励磁电流(或电压)的幅值、频率、相位，来实现定子恒频恒压输出，其定子输出特性与同步发电机十分类似，所以有一些文献指出，双馈式感应发电机可以视为同步发电机与感应发电机之综合体。 从能量流动的特性来看，与采用直流励磁的同步发电机相比，同步发电机励磁的可调量只有直流励磁电流的幅值一个，所以同步发电机励磁一般只能对无效功率进行调节，而双馈式感应发电机，其励磁的可调量除了励磁电流的幅值外，还有励磁电流的频率和相位。通过改变励磁电流的频率可以改变发电机的转速，达到调速的目的；通过改变励磁电流的相位，来改变发电机的空载电势与电力系统电压向量之间的相对位置，从而改变发电机的功率角，可以调节发电机的有效功率。 一般感应电机(异步电机) : (1)在转子转速低于同步转速时，处于电动工作状态， (2)当转子转速高于同步转速时，处于发电工作状态，而对于双馈式电机来说，除了上述两种工作状态之外，还具有另外两种工作状态 : (3)欠同步发电工作状态， (4)过同步电动工作状态。双馈式感应发电机之欠同步与过同步转速发电时之功率流向分别如图一(a)及图一(b)所示。其中，s为转差率，Ps为DFIG定子输出功率，Pg为DFIG输出至电力系统之功率。

电磁调速电机工作原理

电磁调速电机是一种控制简单的交流调速电动机，由Y系列三相异步电动机、涡流离 合器(又称电磁转差离合器或滑差离合器)和测速发电机组成，通常与JZT系列及YGT 系列控制器(或其他控制装置)组成一套具有测速负反馈系统的交流无级调速驱动装置，能在比较宽广的转速范围内进行平滑的无级调速，结构简单，运行稳定，实用可*，维护方便。设备投资少；起动性能好，起动转矩大，起动平滑；控制功率小；调速精度高，调速范围广，无失控区等优点，作为工业恒转矩或递减转矩的负载机械的无级调 速之用，尤其适宜作流量变化较大的泵和风机负载拖动之用，能够获得良好的节能效果。 JZT系列及YGT系列电磁调速电动机（滑差电动机）相配套的控制设备。用于手动操作，能向单台电机离合器的励磁绕组提供可调直流电压，使之实现宽范围无级调速。 为了提高滑差电机的机械特性硬度和抗干扰性能，本控制器采用速度负反馈及电压微 分负反馈电路的反馈系统。 故障排除方法 故障现象故障原因排除方法 1.离合器转速不能调节、仅能告诉运行不能低速运行（失控）（1）滑差空载运行。（2）“速度反馈”调节电位器在极限位置（未加反馈）（1）加上一定的负载（大于10%的额定转矩） （2）转动“反馈电位器”并按五章方法调整。 2.电压电网波动严重影响转速稳定。（1）WB稳压管损坏（1）更换稳压管WB并调 整W5使至电流不致过大或过小，测量WB两端电压18V左右为正常。 3.某一转速运行时、周期性摆动现象严重。（1）励磁线头接反（周期振荡） （2）电容损坏（非周期性振荡）（1）改变接线极性。更换径向磁钢。 （2）更换电容 4.接通电源保险丝熔断。（1）引出线接错 （2）续流二极管ZP接反或击穿 （3）变压器初级短路 （4）压敏电阻Ry被电源过压击穿而短路 （5）KP可控硅损坏短路 （1）检查及整理线路。 （2）检查续流二极管ZP及可控硅KP，若损坏应更换。 （3）检查及修理变压器TB。 （4）更换压敏电阻。 5.接通电源指示灯、转动调速电位器，离合器不转。（1）调速电位器短路 （2）接线开路 （3）晶体管损坏 （4）变压器次级没有电压

双馈风力发电机工作原理.docx

我们通常所讲的双馈异步发电机实质上是一种绕线式转子电机， 由于其定、转子都能向电网馈电，故简称双馈电机。双馈电机虽然属 于异步机的范畴，但是由于其有独立的励磁绕组，可以像同步电机一 样施加励磁，调节功率因数，所以又称为交流励磁电机，也有称为异步 化同步电机。 同步电机由于是直流励磁，其可调量只有一个电流的幅值，所以 同步电机一般只能对无功功率进行调节。交流励磁电机的可调量有三个：一是可调节励磁电流幅值；二是可改变励磁频率；三是可改变相位。这 说明交流励磁电机比同步电机多了两个可调量，通过改变励 磁频率，可改变电机的转速，达到调速的目的。这样，在负荷突变时，可通过快速控制励磁频率来改变电机转速，充分利用转子的动能，释 放或者吸收负荷，对电网扰动远比常规电机小。改变转子励磁的相位时，由转子电流产生的转子磁场在气隙空间的位置上有一个位移，这 就改变了发电机电势与电网电压相量的相对位置，也就改变了电机的 功率角。这说明电机的功率角也可以进行调节。所以交流励磁不仅 可以调节无功功率，也可以调节有功功率。 双馈电机的定转子绕组均为对称绕组，电机的极对数为p, 根据 旋转磁场理论，当定子对称三相绕组施以对称三相电压，有对称三相 电流流过时，会在电机的气隙中形成一个旋转的磁场，这个旋转磁场的 转速 n 1称为同步转速，它与电网频率 f 1及电机的极对数 p 的关系如下：

n160 f 1 P 同样在转子三相对称绕组上通入频率为 f 2的三相对称电流，所产生的旋转磁场相对于转子本身的旋转速度为： n260 f 2 P 由上式可知，改变频率 f 2，即可改变 n 2, 而且若改变通入转子三相电流的相序，还可以改变此转子旋转磁场的转向。因此，若设 n1为对应于电网频率为 50Hz 时双馈发电机的同步转速，而 n 为电机转子本身的旋转速度，则只要维持 n±n2=n1=常数，则双馈电机定子绕组 的感应电势，如同在同步发电机时一样，其频率将始终维持为 f 1不变。 n±n2=n1=常数 n1n S 双馈电机的转差率n1，则双馈电机转子三相绕组内通入的电流频率应为： Pn 2P（ n1n） Pn1n1n f 2 6060n1sf 1 60 根据上式表明：在异步电机转子以变化的转速转动时，只要在转子的三相对称绕组中通入转差频率（即 f 1S）的电流，则在双馈电机的定子绕组中就能产生50Hz 的恒频电势。所以根据上述原理，只要控制好转子电流的频率就可以实现变速恒频发电了。 根据双馈电机转子转速的变化，双馈发电机可有以下三种运行状态：（1）亚同步运行状态。在此种状态下 n

内反馈调速电机的设计应用

收稿日期:20062072251 　刘雪波　男　1971年生;毕业于湖南大学电气与信息工程学院电机专业,工程硕士,长沙电机厂有限责任公司电机研究所常务副所长. 内反馈调速电机的设计应用 刘雪波1 　黄守道 2 　1 长沙电机厂,湖南长沙(410007) 　2 湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙(410082) 摘　要　通过分析内反馈调速电机的工作原理,介绍了内反馈调速电机的电磁、结构设计,对内反馈调速系统的特点及应用作了说明。 关键词　内反馈　调速　应用　电机 中图分类号T M343+.4　文献标识码B 文章编号1008-7281(2006)06-0011-04 Appli ca ti on and D esi gn of I n terna l 2Feedback Adjust able 2Speed M otor L iu X uebo and Huang S houdao Abstract Thr ough analysis of the operati on p rinci p le of the internal 2feedback ad 2justable 2s peed mot or,this paper intr oduces the electr omagnetic and constructi on design of it,and exp lains the characteristics and app licati ons of the internal 2feedback adjustable 2s peed syste m. Key words I nternal feedback,adjustable s peed,app licati on,mot or . 0　引言 由于现代工业不断向自动化、高效率方向发 展,在社会各个领域合理地提高能源利用率是当前世界各个国家面临的重大课题。大功率风机和泵类从恒速传动改造为变速传动系统平均可节能约30%。在我国,风机和泵类负载约占交流电机负载的40%,且大功率风机和水泵轴功率一般在200～2000k W 之间,电压为6k V 或10k V 。此类负载若直接采用变频调速系统,因受电力电子器件特性及控制系统等因素影响,使得系统主回路线路及控制线路相当复杂,且造价颇高。内反馈交流调速装置作为一种新型的绕线式电动机配套装置,可广泛地应用于高低压大、中容量的风机、泵类的节能降耗,调速平滑,效率和功率因数高,可靠性强,成本较低,节能效果非常明显,在实践 应用中取得了良好的技术和经济效益。 1　内反馈调速电机调速原理 内反馈调速电机是专为内反馈交流调速装置而设计的特种绕线电机。电机定子比普通三相异步电动机增设了一套三相对称绕组,称为调节绕组,原来的定子绕组称为主绕组。电机调速时,将电机部分转子电磁功率(转差功率)通过整流、逆变取出,经变换后反馈入调节绕组,并通过调节绕组与转子旋转磁场相互作用产生正向的拖动转矩,这就使电机从电网吸收的有功功率减少,主绕组的有功电流随转速正比变化,达到调速节能的目的。电机转子反馈给调节绕组的功率越大,电机的机械功率输出就越小,转速就越低,反之,转速就越高;当调节绕组功率为零时,机械功率几乎和转子功率相等,电机转速最高。如图1所示 。 图1　内反馈调速电机调速流程图 1 1

双电机驱动

双电机驱动 一：相关系统功能 FANUC系统对于大型机床中使用双电机驱动一个坐标轴提供了两种控制方式，串联控制（tandem control）和同步控制（synchronous control）。串联控制仅对主电机轴执行位置控制，对副电机轴仅执行转矩控制，因此这种控制也称转矩串联控制。（简易）同步控制使用发送给主动轴的NC指令分别对主动电机轴和从动电机轴进行位置控制。而当主动电机轴和从动电机轴是由一个DSP（数字信号处理器）控制时，这种配置特称为位置串联控制。为了描述清晰，转矩串联控制的两个电机分别称为主电机轴和副电机轴，位置串联控制的两个轴分别称为主动电机轴和从动电机轴，需要特别注意的是转矩串联控制的主电机轴和副电机轴以及位置串联控制中的主动电机轴和从动电机轴都是由同一个DSP控制的，而一般意义的（简易）同步控制中的主动电机轴和从动电机轴并不一定要用同一个DSP控制。为了能够应用FANUC系统针对双电机驱动所提供的各种伺服功能，建议用户在使用同步控制功能时对主动电机轴和从动电机轴的轴分配尽可能满足由一个DSP控制的条件。由于HRV4功能使用一个DSP控制一个轴，因此位置串联控制和转矩串联控制不能和HRV4功能同时生效。 串联控制和同步控制在FANUC各系统中的规格详见下表所示。 16/18/21i B FS30/31/32i A FS O i C FS 15i FS 串联控制√☆☆☆ 轴同步控制———☆ 简易同步控制√—☆—同步控制—☆—— 串联减振控制☆☆☆☆ √：标准功能 ☆：选择功能 —：不支持 从上表可以看出，同步控制（synchronous control）在各系统中的对应功能名称略有不同。在FSO i C和FS16/18/21i B中称为简易同步控制，在FS15i中称为同步控制，在FS30/31/32i A中称为轴同步控制，而且除FSO i C中串联控制和简易同步控制作为标准功能提供外，以上功能项在各系统中均为选择功能。 本文主要说明转矩串联控制和同步控制中的位置串联控制。 在进行机床设计时务必选择合适的控制方式。在机床双驱轴机械部分具备反向进给（BACK FEED）特性时，以下情形适用转矩串联控制。 ?单个电机不能提供足够的转矩。 ?从惯量角度考虑使用两个较小的电机比使用一个较大的电机能更好地与机械惯量进行匹配。 其他情形一般使用位置串联控制。位置串联控制同样也适用于为了改善由于机械的部件或装配所引起的机械偏差而使用双电机驱动的情形。 以下是几种典型的机床结构使用转矩串联控制和位置串联控制的例子。 图1和图3形式常见于大型落地镗等机床，图2形式常见于大型立加或卧加。

接触器控制的双速电动机电气原理图文档

自制各种PLC编程电缆 前言 随着可编程序控制器（PLC）在工业控制领域的广泛应用，PLC编程成了电气工程技术人员必须掌握的专业技能。可编程序控制器的品牌众多，欧、美、日、韩及台湾的PLC纷纷抢滩大陆，在给使用者提供了多种选择的同时，也给使用者带来了小小麻烦。由于不同品牌PLC的编程电缆互不通用，买一根原装电缆往往上千元。对于以学习为主要目的以及经常碰到不同品牌PLC的技术人员来说，如果能够有办法花较低的代价自制一根编程电缆，无疑为他们提供了方便。PLC虽然品牌众多，但各种品牌的PLC其编程接口不外乎几种型式，在PLC随机提供的技术手册里一般也都会提供编程口的引脚定义，这就为自制编程线提供了可能。下面我就PLC编程口的几种串行通信接口标准和物理结构，详细说明如何DIY一根适用的编程电缆。 二．PLC编程口的型式 编程电缆一端与PC的COM口相连，另一端与PLC的编程口相连，PC端的COM 口均为RS232C接口，DB-9针形插头。而PLC的编程口按接口标准一般可分为三种，即RS232、RS485、RS422 。按物理结构可分为五种，即八针圆口（DIN-8），九针D形口（DB-9），二十五针D形口（DB-25），RJ11口以及专用接口，其中以前两种居多，各接口引脚排列如图一所示。 图一

为了做好编程电缆，首先要大概了解一下这三种串行通信接口标准。RS-232、RS-422与RS-485是三种串行数据接口标准，接口标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，所以同样一种接口标准可以有不同的物理结构，如DB-9 、DB-25等。RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口，RS-232C总线标准设有25条信号线，包括一个主通道和一个辅助通道。多数情况下只使用主通道，常用九条信号线（九针D形口），各引脚定义如表一所示。对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如发送数据线TXD 和接收数据线RXD以及逻辑地线GND，RS232C只能点对点通讯，传输距离短，共模抑制能力差。 RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。它使用一对双绞线，将其中一根定义为A（TXD-/RXD-），另一根定义为B（TXD+/RXD+），不需要数字地线。速率在100kbps及以下时通信距离达1200米以上。RS-485 可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。RS-485只能实现半双工通信。 RS-232接口引脚定义 25 针9 针缩写描述 2 3 TXD 发送数据 3 2 RXD 接收数据 4 7 RTS 请求发送 5 8 CTS 允许发送 6 6 DSR 通讯设备准备好 7 5 GND 信号地 8 1 CD 载波检测 20 4 DTR 数据终端准备好 22 9 RI 响铃指示器 表一 RS－422接口标准主要是为克服RS－232接口标准的通讯距离短和传输速率慢而建立

双馈发电机原理讲解

双馈发电机原理讲解

一．双馈发电机原理讲解 二．风力发电机的主要类型 1．异步发电机 ●笼鼠式异步发电机 特点：应用于早期的风力发电机，离网型的小型发电机，结构简单，性能稳定，成本低。 缺点：并网运行时，转速必须超过同步转速，在风速较小的时候效率很差。一般做成大小两个发电机，或者改变定子绕组以改变同步转速，按照风速段转换。 ●绕线转子异步发电机 特点：转子绕组外接电阻，在风速变化的时候，改变外接电阻的大小以控制输出的功率。风速大的时候多余的能量可以消耗在转子电阻上。 ●双馈异步发电机 特点：使用双馈变频器对转子进行交流励磁，随着转子物理转速的变化，改变交流励磁的交流电的频率，幅值，相序以及相位，以使定子输出的电压幅值和电流频率保持恒定，同时可以向电网输出感性或容性的无功。 2．同步发电机 ●永磁同步发电机 特点：转子由永磁材料制成，结构简单，不易损坏和维护方便，容量可以做到很大。转子可以做成很多级，这样可以使其同步转速降低，配合全功率变流器，在低风速的时候也可以发电。一般用于海上风机。 ●直流励磁同步发电机 特点：现在的水力和火力发电机组使用的形式，转子由直流励磁，改变励磁电流的大小，可以调节输出的功率大小和因数。

三． 双馈异步发电机原理 1． 旋转磁场 旋转磁场就是一种极性和大小不变，且以一定转速旋转的磁场。从理论分析和实践证明，在对称三相绕组中流过对称三相交流电时会产生这种旋转磁场。 三相对称绕组就是三个外形、尺寸、匝数都完全相同、首端彼此互隔120o、对称地放置到定子槽内的三个独立的绕组 由电网提供的三相电压是对称三相电压，由于对称三相绕组组成的三相负 载是对称三相负载，每相负载的复阻抗都相等，所以，流过三相绕组的电流也必定是对称三相电流。 2． 旋转磁场的转速和转向 以异步电动机为例，说明旋转磁场的转速和方向同励磁电流的关系。 ① ωt=0 o时，合成磁场方向：向下 () () ?-=?-==240sin 120sin sin t I i t I i t I i m C m B m A ωω ω

双馈式风机的常见问题分析及发展

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/958877134.html, 双馈式风机的常见问题分析及发展 作者：马翊翔 来源：《科技信息·上旬刊》2017年第08期 摘要：文章分析双馈式风机发展的背景，介绍其结构及特点，并以无刷式双馈风力发电机为例介绍其工作原理，分析目前我国双馈式风机在并网运行中的常见问题，展望双馈式风机的未来发展趋势。 关键词：双馈式风机；发电机常见问题；发展 1引言 在全球能源危机和环境恶化的大环境下，我国也在不断调整能源结构，大力开发和利用风能、水能、太阳能等清洁型可再生能源，缓解能源危机并降低对环境的危害。近年来我国的风力发电行业得到了迅速的发展，风力电机装机容量已经居世界首位，但是由于风力发电技术的飞速发展，现代化的风力发电行业对双馈异步风力发电机的并网运行控制策略和保护方案也有着较高的要求，而我国由于相关经验的欠缺和技术的不足，导致目前风力发电机在并网运行中存在着诸多问题，需要在分析双馈式风机特点和原理的基础上，研究其常见的问题以及探索其未来的发展趋势。 2双馈式风机的概况 2.1双馈式风机的特点 双馈式风机即双馈式异步风力发电机，是一种绕线式的转子电机，双馈指的是发电机的定子和转子都能向电网提供反馈电。其主要由发电机、变流器系统。叶轮、控制系统和传动装置组成，在风力发电机组中，由风能带动叶轮转动并通过齿轮增速箱进行驱动发电的。双馈式风力发电机具有以下特点：一是此种发电机生产的电能质量比较高，并具有较高的低压穿透能力。采用双馈风机的风电系统可以通过部分功率变流技术和双馈式感应电机来对其产生的谐波进行缩小，从而提高其产生电能的质量，增强其低压穿透能力；二是具有较高的性价比和运行效率。此种风力发电机采用高速比齿轮箱作为辅助装置，在将其应用于风电机组时可以对其发电系统参数和机械传动系统参数进行科学配置和优化，从而大大提高其发电效率；三是此种风力发电机具有较为成熟的设计、制造与应用技术。其采用的是发电机、叶轮和齿轮相互配合而形成的较为成熟的拉链式传动方式，此种传动结构既能够对各类荷载进行合理分配，而且能够提高风机运行的稳定性，并大大简化其结构；四是由于此种风机的结构较为简单，操作也较为简便，并具有良好的维修性。如上文所述其结构可以将每一部分看做是一个独立的整体，哪一部分发生故障就可以针对性的进行检查和维修，提高故障诊断的准确性和故障排除的效率。 2.2双馈式风机的工作原理

电机控制中双闭环及PI控制的个人理解[xiu]

运动控制中多闭环反馈控制及PI 控制的个人理解（1） 虫虫QQ214081712 Email:kyo2000652@https://www.wendangku.net/doc/958877134.html, 在运动控制系统中，为了实现对电机速度或者位置的良好控制，常常采用多重闭环的结构。比如有刷直流电机调速系统，交流永磁同步电动机伺服系统，都采用了类似的结构，除此之外，闭环系统一般采用PI 控制器或者PID 控制器。所以设计或调试类似系统就必须熟悉多闭环系统和PI 控制器的作用机理。本问着重从物理意义的角度谈一下这些内容，而不做较深层次的分析，因为是个人的见解，所以难免有错误或者不全面的地方，请大家指出，谢谢！ 一，基本知识： 谈这个问题的时，首先要明确我们对运动控制系统的要求，其次要了解电机这个被 控对象的一些特征，只有明确了这两点才能理解为什么选用多闭环的结构。/ 1， 对运动控制系统的要求： 不同类型运动控制系统对性能的要求是不一样的，比如一些调速系统要求系统能对 负载扰动有很强的抑制能力，有的伺服系统要求系统对某类信号的静态误差不能超过 多少，或者能适应频繁启动制动的情况。但是把他们综合以下，可以大致归纳为以下 几点： A,静态性能指标：主要是系统的静态误差，一般要保证指令信号和实际输出之间没有 误差或者误差在允许范围内，假如你输入的指令是一个阶跃信号表示为50转每分， 那么电机的稳态输出就要尽量接近50转每分，当然这里说的指令信号不一定都是阶 跃信号，也有可能是斜坡或者其他信号，但是一般系统多用阶跃响应作为标准。 对于负反馈闭环控制系统来说，影响静态误差的主要因素是系统开环传递函数的型别，所以开环传函中串联的积分环节越多，系统型别就越高，静态误差越小，可以参考自动控制原理中的一些内容，这里不再深究。 B,抗扰动指标：也有不少书把该指标化归到静态性能中，这里单独把这个拿出来是为 了强调它的重要性。一般我们要求，当扰动在系统内某点产生作用时，系统输出受他 的影响最小，也就是输出波动的幅度最小，而且能在很快的时间内恢复到正常输出。在实际系统中，特别是调速系统中，我们一般把“静差率”的概念和抗扰动性能联系 起来，静差率表示系统在负载变化下转速稳定程度，相关资料可以参考陈伯时《电力 拖动自动控制系统》，实际上不仅仅是负载变化，运动控制中还有其他扰动，比如电 源的波动，有时候系统参数的时变也可以等效成一种扰动，经典控制论上一般采用扰 动点到系统输出的传递函数定义为扰动传函，我们对这个传递函数的要求是他在低频 的时候增益要足够小（一般要远在0db 以下），这和一般的传递函数不大一样。与之 相关的内容参考《自动控制原理》 ，同时可以关注一下：恢复时间和最大动态变化量

双馈电机调速

双馈电机调速 科学技术的迅猛发展，人类社会已进入到一个飞速发展的时期，能源、材料、信息的发展在其中起到了举足轻重的作用。纵观人类历史文明的每次进步与更迭都与能源与材料的开发应用密切相关。中国是世界最大的发展中国家,同时也是世界第二大能源消费国, 正确认识中国能源消费状况与能源消费结构,实现能源、经济和社会之间的协调发展,是中国所面临和必须解决的重要课题。上世纪70年代,石油危机给工业国家的经济带来了沉重的打击,这大大促进了全球范围内对可再生能源的开发及节能技术的研究。尤其是近年来,随着石油价格的节节攀升,世界上许多国家一方面把可再生能源作为常规矿物能源的一种补充、替代能源，将可再生能源作为其能源发展战略的重要组成部分，另一方面积极开发和推广低功耗、高效率的节能技术。作为世界上第二大能源消费国，我国一直把节能减排当成一个重要的战略来选择，并在十一五规划中提出了具体的目标和要求。电能是能量的一种形式。与其它形式的能源相比，电能具有明显的优越性，它适于大量生产、集中管理、远距离传输和自动控制。故电能在工农业及人类生活中获得广泛的应用。作为与电能生产、输送和应用有关的能量转换装置——电机，在电力工业、工矿企业、农业、交通运输业、国防、科学文化及日常生活等方面都是十分重要的设备。目前，风机、水泵等机械设备的耗电量几占整个工业耗电量的一半，众所周知，采用变频调速技术后，风机和泵类负载可节约大量电能，平均30%左右。因此开发高效率的交流调速系统，经济地利用好这一部分电能，对应对当前能源紧张和实践国家节能要求都有着很好的现实意义。 交流调速系统的应用与成熟是与电力电子技术，微电子技术以及控制技术的发展密切相关的。20世纪上半页，鉴于直流拖动系统优越的调速性能，高性能可调速拖动都采用直流电动机，而当时约占电力拖动容量80%以上的不变速拖动都采用交流电动机，这种分工在一定的时间内已成为一种公认的格局。那时，交流调速系统的多种方案虽然已经问世，并已获得应用，但其性能却始终不能与直流调速系统相匹敌。但直流调系统也并不是那样的完美，直流电机由于具有电刷和换向器等机械结构，存在着固有的―换向这一理论和技术上的实际困难，限制了其应用范围，特别是在大功率和高电压条件下的应用；另外，直流电机维护困难，易产生火花也使得提高电机转速和极限容量受到了限制。20世纪60～70年代，随着电力电子技术的发展，使得采用电力电子变换器的交流调速系统得以实现，特别是大规模集成电路和计算机控制的出现，高性能交流调速系统应运而生，交直流拖动按调速性能分工的格局终于被打破了。交流电动机较之直流电动机结构简单、成本低廉、工作可靠、维护方便、惯量小、效率高的优势得到了充分的发挥，其在国民工业生产和生活的各个方面得到了广泛的应用。随着交流电动机的广泛应用，以电力电子器件、微电子器件技术和控制技术等为基础的变频调速技术，有了突破性的进展，生产出满足变频调速要求的变频器，从此标志着交流调速进入了一个崭新的时代。在变频器出现后的近三十年里，其被广泛的应用在纺织、冶金、印刷、化工、工矿、石油、医药、造纸卷烟等行业，从工业环境，到家居电器到处都能看到它的身影。以应用广泛的交-直-交变频器为例，未来变频技术的发展主要有以下几个趋势： 1、开关损耗降低：低压小容量变频器普遍采用的功率开/关器件是功率MOSFET、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）和IPM（智能功率模块）。中压大容量变频器采用的功率开关器件有：GTO（门极可关断晶闸管）、IGCT（集成门极换流晶

三相双速异步电动机控制电路

三相双速异步电动机控制电路

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一、双速电机控制原理调速原理 根据三相异步电动机的转速公式：n1=60f/p 三相异步电动机要实现调速有多种方法，如采用变频调速（YVP变频调速电机配合变频器使用），改变励磁电流调速（使用YCT电磁调速电机配合控制器使用，可实现无极调速），也可通过改变电动机变极调速，即是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对数，从而改变电动机的转速。 根据公式；n1=60f/p可知异步电动机的同步转速与磁极对数成反比，磁极对数增加一倍，同步转速n1下降至原转速的一半，电动机额定转速n也将下降近似一半，所以改变磁极对数可以达到改变电动机转速的目的（这也是常见的2极电机同步转速为3000rpm,4极电机同步转速1500rpm,6极电机同步转速1000rpm等）。这种调速方法是有级的，不能平滑调速，而且只适用于鼠笼式电动机，这就是双速电机的调速原理。下图介绍的是最常见的单绕组双速电动机，转速比等于磁极倍数比，如2极／4极、4级／8极，从定子绕组△接法变为YY接法，磁极对数从p＝2变为p=1。 ∴转速比＝2／1＝2 双速电机的变速原理是: 电机的变速采用改变绕组的连接方式，也就是说用改变电机旋转磁场的磁极对数来改变它的转速。 如你单位的双速电机(风机),平时转速低,有时风机就高速转，主要是通过外部控制线路的切换来改变电机线圈的绕组连接方式来实现。 1、在定子槽内嵌有两个不同极对数的共有绕组，通过外部控制线路的切换来改变电机定子绕组的接法来实现变更磁极对数； 2、在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组； 3、在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组，而且每个绕组又可以有不同的联接。 （一）双速电机定子接线图 三相双速异步电动机的定子绕组有两种接法：△接和YY接法，如下图所示。

双馈发电机工作原理

双馈发电机工作原理 双馈风力发电机是时下应用比较广泛的风机，它的特殊之处在于其定子绕组和转子绕组都直接或间接地与电网相连，定子侧绕组产生的工频交流电直接馈入电网，转子侧的功率通过整流逆变装置上网。与一般的异步发电机相比，双馈风机允许发电机转速在一定范围内波动，因为转子侧（相当于励磁绕组）中电流的大小和频率可以通过整流逆变装置进行调节，从而在转速发生变化的情况下，维持定子侧输出功率频率的恒定。 暂态建模资料 摘要 随着风力发电并网容量的快速增加，风电接入对电网运行性能的影响越加 明显。联网运行双馈感应风电机组的运行特性对电网的安全稳定运行有着重要 的影响。 本文对联网运行双馈感应风电机组的仿真建模、运行控制及模型的有效性 进行了研究分析，主要包括以下内容： 分析了两相同步旋转坐标系下双馈感应风电机组数学模型的特点，建立了 双馈感应风电机组联网运行电磁暂态模型，对不同运行条件下双馈感应风电机 组的运行特性进行了仿真模拟，深入了解了双馈感应风电机组的联网运行特性。 建立了联网运行双馈感应风电机组运行控制策略，在此基础上，构建了控 制系统传递函数模型，分析了PI控制器参数选择对控制系统性能的影响，提出 了PI控制器参数设置的方法。 提出了电网发生对称性故障时双馈感应风电机组的短路电流计算简化模 型，为评估双馈感应风电机组短路对电网继电保护装置的影响提供了有效的计 算模型。 设计了风电机组联网短路试验方案，分析了短路试验数据识别出风电机组 厂家未提供的风电机组撬杠保护动作值，并仿真重现了风电机组联网短路试验， 仿真数据与试验数据相吻合，验证了所构建系统模型和仿真系统的有效性。 研究现状 由于风能是一种随即性很强的一种能源，不能像火力发电、水力发电那样 可以预先调度，因此大规模的风力发电的接入对电网的经济、安全、稳定运行 带来了诸多不利的影响，对系统调频、调压、调峰带来了困难。同时由于风电 机组大多包含有对运行条件要求很高的电力电子变流器，在一些运行方式下电 网的扰动对风电机组的正常运行也会带来一定的影响，严重时可能会引起风电 机组跳闸，造成电网功率大幅波动，威胁着电网的运行安全，而从系统持续运 行的角度考虑，通常希望风电机组具有一定的故障穿越能力，能够在一定的故 障情况下持续联网运行，因此对联网运行风电机组的运行特性，需要进行深入 的研究。 目前联网运行的风电机组可分为恒速恒频风电机组(CSCF)及变速恒频风 电机组(VSCF)两种，恒速恒频风电机组是指在发电过程中保持转速不变的风 电机组，所采用的发电机主要是同步发电机及鼠笼式感应发电机，前者运行于同步转速，

双馈式感应发电机(DFIG)说明

双馈式感应发电机（DFIG）简介 刘大明 双馈电机（或称为交流励磁电机），它早在四十年代就已经出现。随着电力电子技术和数字控制技术的发展，双馈电机在电气性能方面所具有的一系列优点和巨大的潜力，已经引起国内外的高度重视。双馈式感应发电机(Doubly-Fed Induction Generator, DFIG) 使用绕线式转子，由于电力可经由转子侧之电力转换器双向流动，因此发电机馈入电力系统的界面同时包括定子侧（Line side）及转子侧（Rotor side），其电力转换器功率仅为发电机额定功率之20~30%，故成本较低，而且发电机可变速范围可达同步转速之±30%，因此性能/价格比值最高，为目前大型风力发电机中最普遍采用之组态。全球前10大风力发电机制造商的产品中有六成以上的变速风力发电机采用双馈式感应发电机，本文将介绍双馈式感应发电机的基本原理与特性。 一、双馈式感应发电机（DFIG）基本原理 双馈式感应发电机（DFIG）是在同步发电机和异步发电机的基础上发展起来的一种新型发电机，其转子具有三相励磁绕组结构。当通以某一频率（转差频率）的交流电时，就会产生一个相对转子旋转的磁场，转子的实际转速加上交流励磁产生的旋转磁场所对应的转速等于同步转速，则在电机气隙中形成一个同步旋转磁场，在定子侧感应出同步频率的感应电势。从定子侧看，这与同步发电机直流励磁的转子以同步转速旋转时，在电机气隙中形成一个同步旋转的磁场是等效的。 双馈式感应发电机与一般感应发电机不同之处在于联接其转子侧之PWM脉宽调变电力转换器具有四象限之运转能力，电力转换器提供低频（转差频率）的交流电流(或电压)进行励磁，调节励磁电流(或电压)的幅值、频率、相位，来实现定子恒频恒压输出，其定子输出特性与同步发电机十分类似，所以有一些文献指出，双馈式感应发电机可以视为同步发电机与感应发电机之综合体。 从能量流动的特性来看，与采用直流励磁的同步发电机相比，同步发电机励磁的可调量只有直流励磁电流的幅值一个，所以同步发电机励磁一般只能对无效功率进行调节，而双馈式感应发电机，其励磁的可调量除了励磁电流的幅值外，还有励磁电流的频率和相位。通过改变励磁电流的频率可以改变发电机的转速，达到调速的目的；通过改变励磁电流的相位，来改变发电机的空载电势与电力系统电压向量之间的相对位置，从而改变发电机的功率角，可以调节发电机的有效功率。 一般感应电机(异步电机) : (1)在转子转速低于同步转速时，处于电动工作状态， (2)当转子转速高于同步转速时，处于发电工作状态，而对于双馈式电机来说，除了上述两种工作状态之外，还具有另外两种工作状态 : (3)欠同步发电工作状态， (4)过同步电动工作状态。双馈式感应发电机之欠同步与过同步转速发电时之功率流向分别如图一(a)及图一(b)所示。其中，s为转差率，Ps为DFIG定子输出功率，Pg为DFIG输出至电力系统之功率。

常见电动机控制电路图

电机启动常见方法 1、定时自动循环控制电路 说明：（技师一） 1、题图中的三相异步电动机容量为，要求电路能定时自动循环正反转 控制；正转维持时间为20秒钟，反转维持时间为40秒钟。 2、按原理图在配电板上配线，要求线路明快、工艺合理、接点牢靠。 3、简述电路工作原理。 注：时间继电器的延时时间不得小于15秒，时间调整应从长向短调。 定时自动循环控制电路电路工作原理：合上电源开关QF，按保持按钮SB2，中间继电器KA吸合，KA的自保触点与按钮SB2、KT1、KT2断电延时闭合的动断触点组成的串联电路并联，接通了起动控制电路。按起动按钮SB3，时间继电器KT1得电，其断电延时断开的动合触点KT1闭合，接触器KM1线圈得电，主触点闭合，电动机正转（正转维持时间为20秒计时开始）。同时KM1动合触点接通了时间继电器KT2，其串联在接触器KM2线圈回路中的断电延时断开的动合触点KT2闭合，由于KM1的互锁触点此时已断开，接触器KM2线圈不能通电。当正转维持时间结束后，断电延时断开的动合触点KT1断开,KM1释放，电动机正转停止。KM1的动断触点闭合，接触器KM2线圈得电，主触点闭合，电动机开始反转.同时KM1动合触点断开了时间继电器KT2线圈回路（反转维持时间为40秒计时开始）。这时KM2动合触点又接通了KT1线圈，断电延时断开的动合触点KT1闭合，为下次电动机正转作准备。因此时串联在接触器KM1线圈回路中的KM2互锁触点断开，接触器KM1线圈暂时不得电。与按钮SB2串联的KT1、KT2断电延

时闭合的动断触点是保证在电动机自动循环结束后，才能再次起动控制电路。热继电器FR常闭触点，是在电动机过负载或缺相过热时将控制电路自动断开，保护了电动机。 2、顺序控制电路（范例） 顺序控制电路（范例）工作原理：图A：KM2线圈电路由KM1线圈电路起动、停止控制环节之后接出。按下起动按钮SB2，KM1线圈得电吸合并自锁，此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2电动机。 图B：控制电路由KM1线圈电路和KM2线圈电路单独构成。KM1的动合触点作为一控制条件，串接在KM2线圈电路中，只有KM1线圈得电吸合，其辅组助动合触点闭合，此时才能控制KM2线圈电路。停止按钮SB3只能控制M2电动机的停转，停止按钮SB1为全停按钮。本电路只有满足M1电动机先起动的条件，才能起动M2电动机。

双馈发电机原理讲解完整版

双馈发电机原理讲解 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

一．双馈发电机原理讲解 二．风力发电机的主要类型 1．异步发电机 笼鼠式异步发电机 特点：应用于早期的风力发电机，离网型的小型发电机，结构简单，性能稳定，成本低。 缺点：并网运行时，转速必须超过同步转速，在风速较小的时候效率很差。一般做成大小两个发电机，或者改变定子绕组以改变同步转速，按照风速段转换。 绕线转子异步发电机 特点：转子绕组外接电阻，在风速变化的时候，改变外接电阻的大小以控制输出的功率。风速大的时候多余的能量可以消耗在转子电阻上。 双馈异步发电机 特点：使用双馈变频器对转子进行交流励磁，随着转子物理转速的变化，改变交流励磁的交流电的频率，幅值，相序以及相位，以使定子输出的电压幅值和电流频率保持恒定，同时可以向电网输出感性或容性的无功。 2．同步发电机 永磁同步发电机 特点：转子由永磁材料制成，结构简单，不易损坏和维护方便，容量可以做到很大。转子可以做成很多级，这样可以使其同步转速降低，配合全功率变流器，在低风速的时候也可以发电。一般用于海上风机。 直流励磁同步发电机 特点：现在的水力和火力发电机组使用的形式，转子由直流励磁，改变励磁电流的大小，可以调节输出的功率大小和因数。

三． 双馈异步发电机原理 1．旋转磁场 旋转磁场就是一种极性和大小不变，且以一定转速旋转的磁场。从理论分析和实践证明，在对称三相绕组中流过对称三相交流电时会产生这种旋转磁场。 三相对称绕组就是三个外形、尺寸、匝数都完全相同、首端彼此互隔120o 、对称地放置到定子槽内的三个独立的绕组 由电网提供的三相电压是对称三相电压，由于对称三相绕组组成的三相负载是 对称三相负载，每相负载的复阻抗都相等，所以，流过三相绕组的电流也必定是对称三相电流。 2．旋转磁场的转速和转向 以异步电动机为例，说明旋转磁场的转速和方向同励磁电流的关系。 ① ωt=0 o 时，合成磁场方向：向下 ② ωt=60o 时，合成磁场方向顺时针转过60o 。 ③ωt=120o 时，合成磁场方向顺时针又转过60o ，共120 o 。 ④ωt= 180o 时，合成磁场方向顺时针又转过60o ，共180 o 。 当三相对称电流通入三相对称绕组，必然会产生一个大小不变，且在空间以一定的转速不断旋转的旋转磁场。一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。则一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。 则160f n s =/P （转/分） 旋转磁场的旋转方向由通入三相绕组中的电流的相序决定的。即当通入三相对称绕组的对称三相电流的相序发生改变时，即将三相电源中任意两相绕组接线互换，旋转磁场就会改变方向。 3．变速恒频发电原理 () () ?-=?-==240sin 120sin sin t I i t I i t I i m C m B m A ωω ω

无刷双馈电机控制原理

无刷双馈电机控制原理 一、设备名称 1250KW无刷双馈电机低压变频控制系统 二、设备用途 本设备用于电机厂1250kw无刷双馈电机低压绕组测变频控制 三、现场技术条件及技术参数 1、环境条件 ·工作环境温度:0--40摄氏度 ·存储环境温度:-25-- 55摄氏度 ·相对湿度:<95%(无凝露) ·环境等级/ 有害化学物质:Class 3K3,符合标准 EN 60721-3-3 ·有机体 / 生物体影响因素:Class 3B1,符合标准 EN 60721-3-3 ·污染等级:2 (EN 61800-5-1) 2、电源 ·660 — 690 V 3 AC, ±10 % (-15 % < 1 min) ·不平衡度±5 % 3、无刷双馈同步电动机技术参数 3、1电机型号:TWS630-8 3、2额定功率:1250KW 3、3额定转速:743r/min 3、4满载效率:95、1％ 3、5工频绕组额定电压:6kV 3、6工频绕组额定频率:50Hz 3、7工频绕组额定电流; 100A

3、8工频绕组功率因数:0、84 3、9变频绕组额定电压:690V 3、10变频绕组额定频率: 25Hz 3、11变频绕组额定电流; 528A 3、12变频绕组功率因数: 0、8 4.变频调速装置技术参数 4、1额定功率:450 kW 4、2额定输入电压: 690V 4、3额定输入电流:598 A 4、4额定输入频率:50 Hz 4、5额定输出电压:690 V 4、6额定输出电流:560 A 4、7额定输出频率:25 Hz 5、变频器供电变压器技术参数 5、1产品型号及名称_ZTSFG(H)-800-6__ 5、2额定容量___ _800______kVA 5、3高、低压额定电压___6___ / _0、69__ kV 5、4高压分接范围_____±2×2、5__ _% 5、5短路阻抗________6________% 5、6相数________3________ 5、7绕组数________3________ 5、8频率________50_______Hz 5、9使用条件 5、9、1海拔________1000_____m 5、9、2环境温度________-10～40__℃