第4篇電力電子應(yīng)用裝置

1、4-1第第4 4篇篇 電力電子應(yīng)用裝置電力電子應(yīng)用裝置4-2 高壓直流輸電（高壓直流輸電（HVDC） 無(wú)功控制裝置（無(wú)功控制裝置（TCR、TSC、TSR、TCT） 可控串聯(lián)補(bǔ)償（可控串聯(lián)補(bǔ)償（TCSC） 有源濾波器（有源濾波器（APF） 發(fā)電機(jī)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)勵(lì)磁 直流操作電源直流操作電源4.1 電力系統(tǒng)中的應(yīng)用裝置電力系統(tǒng)中的應(yīng)用裝置 電力電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中電力電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中4-3 輸電容量：可達(dá)輸電容量：可達(dá)300萬(wàn)千瓦萬(wàn)千瓦700萬(wàn)千瓦萬(wàn)千瓦 輸送距離：直流工程輸電距離不受限制。可達(dá)輸送距離：直流工程輸電距離不受限制?？蛇_(dá)3000公里公里 輸送功率的大小和方向可以快速控

2、制和調(diào)節(jié)輸送功率的大小和方向可以快速控制和調(diào)節(jié) 接入后不會(huì)增加原有電力系統(tǒng)短路容量接入后不會(huì)增加原有電力系統(tǒng)短路容量 直流輸電線路走廊窄直流輸電線路走廊窄500KV直流走廊寬度直流走廊寬度30m,送電送電300萬(wàn)千瓦萬(wàn)千瓦500KV交流走廊寬度交流走廊寬度55m,送電送電100萬(wàn)千瓦萬(wàn)千瓦4.1.1 高壓直流輸電高壓直流輸電 與交流輸電相比，直流輸電系統(tǒng)具有：輸送距離遠(yuǎn)、與交流輸電相比，直流輸電系統(tǒng)具有：輸送距離遠(yuǎn)、輸電容量大、線路走廊窄、控制靈活、調(diào)度方便等顯著輸電容量大、線路走廊窄、控制靈活、調(diào)度方便等顯著優(yōu)勢(shì)優(yōu)勢(shì)高壓直流輸電的特點(diǎn)高壓直流輸電的特點(diǎn)4-4 直流電纜線路沒(méi)有電容電流問(wèn)題，所

3、以遠(yuǎn)距離海底送直流電纜線路沒(méi)有電容電流問(wèn)題，所以遠(yuǎn)距離海底送電往往采用直流電往往采用直流 直流工程的一個(gè)極發(fā)生故障時(shí)，另一極可繼續(xù)運(yùn)行，直流工程的一個(gè)極發(fā)生故障時(shí)，另一極可繼續(xù)運(yùn)行，并可發(fā)揮過(guò)負(fù)荷能力，保持送電功率不變或減少功率并可發(fā)揮過(guò)負(fù)荷能力，保持送電功率不變或減少功率損失損失 直流系統(tǒng)本身配有調(diào)制功能，可以根據(jù)系統(tǒng)要求作出直流系統(tǒng)本身配有調(diào)制功能，可以根據(jù)系統(tǒng)要求作出反應(yīng)，對(duì)機(jī)電振蕩產(chǎn)生阻尼，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平反應(yīng)，對(duì)機(jī)電振蕩產(chǎn)生阻尼，提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平 使用換流站無(wú)功功率控制進(jìn)行系統(tǒng)的交流電壓調(diào)節(jié)使用換流站無(wú)功功率控制進(jìn)行系統(tǒng)的交流電壓調(diào)節(jié) 大電網(wǎng)之間通過(guò)直流互聯(lián)（如背靠背方式），

4、兩個(gè)電大電網(wǎng)之間通過(guò)直流互聯(lián)（如背靠背方式），兩個(gè)電網(wǎng)間不會(huì)互相干擾和影響，必要時(shí)可以迅速進(jìn)行功率網(wǎng)間不會(huì)互相干擾和影響，必要時(shí)可以迅速進(jìn)行功率支援支援 這恰是我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展所需要的這恰是我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展所需要的！4.1.1 高壓直流輸電高壓直流輸電4-5葛洲壩葛洲壩上海直流工程上海直流工程 500kV，1200A，1200兆瓦，兆瓦， 1052km， 1990年雙極年雙極天生橋天生橋廣州直流輸電工程廣州直流輸電工程 500kV，1800A，1800兆瓦，兆瓦， 960km， 2001年雙極年雙極三峽三峽常州直流輸電工程常州直流輸電工程 500kV，3000A，3000兆瓦，兆瓦， 890km， 2

5、003年雙極年雙極舟山直流工程舟山直流工程 -100kV，500A，50兆瓦，兆瓦， 42km架空架空12km海底電纜，海底電纜， 1987年年三峽三峽廣東直流工程廣東直流工程 500kV，3000A，3000兆瓦，兆瓦， 956km， 2004年雙極年雙極貴州貴州廣東直流工程廣東直流工程 500kV，3000A，3000兆瓦，兆瓦， 900km， 2004年雙極年雙極4.1.1 高壓直流輸電高壓直流輸電我國(guó)已投運(yùn)的高壓直流輸電工程我國(guó)已投運(yùn)的高壓直流輸電工程4-64.1.1 高壓直流輸電高壓直流輸電4-7交流濾波交流濾波器器換流換流變壓器變壓器換流變閥換流變閥側(cè)套管側(cè)套管穿墻套管穿墻套管旁路

6、旁路開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)旁路刀閥旁路刀閥平波平波電抗器電抗器電壓電壓分壓器分壓器電容器電容器隔離隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)直流線路直流線路直流濾波器直流濾波器電容器電容器避雷管避雷管接地刀閥接地刀閥換流換流閥閥交流系統(tǒng)交流系統(tǒng)4.1.1 高壓直流輸電高壓直流輸電換流站主設(shè)備換流站主設(shè)備4-84.1.1 高壓直流輸電高壓直流輸電4-9 1-換流變壓器；換流變壓器；2-換流器；換流器；3-平波電抗器；平波電抗器；4-直流輸電線路；直流輸電線路；5-接地極系統(tǒng)；接地極系統(tǒng)；6-兩端交流系統(tǒng)兩端交流系統(tǒng)4.1.1 高壓直流輸電高壓直流輸電雙極直流輸電系統(tǒng)接線示意圖4-10整流站：因觸發(fā)角小，所需無(wú)功量小整流站：因觸發(fā)角小，所需

7、無(wú)功量小逆變站：為防止逆變失敗，逆變角大，所需無(wú)功量大逆變站：為防止逆變失敗，逆變角大，所需無(wú)功量大4.1.1 高壓直流輸電高壓直流輸電無(wú)功配置無(wú)功配置濾波器配置濾波器配置交流側(cè)濾波器交流側(cè)濾波器 整流站：整流站：DT11/24雙調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器、 DT13/36濾波器、濾波器、HP3濾波器、濾波器、并聯(lián)電容器（無(wú)功）并聯(lián)電容器（無(wú)功） 逆變站：逆變站：DT11/24雙調(diào)諧濾波器、雙調(diào)諧濾波器、 DT13/36濾波器、并聯(lián)電容器濾波器、并聯(lián)電容器（無(wú)功）（無(wú)功）直流側(cè)濾波器直流側(cè)濾波器 無(wú)源濾波器：無(wú)源濾波器：TT11/24/45三調(diào)諧濾波器三調(diào)諧濾波器4-11 晶閘管觸發(fā)角a 的移相

8、范圍為90 180 控制a 角可連續(xù)調(diào)節(jié)流過(guò)電抗器的電流，從而調(diào)節(jié)無(wú)功功率。 配以固定電容器，就可在從容性到感性的范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)無(wú)功功率，稱為靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置(Static Var CampensatorSVC），用來(lái)對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，以補(bǔ)償電壓波動(dòng)或閃變4.1.2 晶閘管可控電抗器（晶閘管可控電抗器（TCR） TCR TCR是晶閘管型靜止無(wú)功補(bǔ)償器（是晶閘管型靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVCSVC）的重要組成部）的重要組成部件之一，它是通過(guò)控制晶閘管的觸發(fā)角來(lái)改變電抗器的件之一，它是通過(guò)控制晶閘管的觸發(fā)角來(lái)改變電抗器的工作電流，從而等效于調(diào)節(jié)了電抗器的電感量工作電流，從而等效于調(diào)節(jié)了電抗器的電感

9、量TCRTCR的工作原理的工作原理晶閘管控制電抗器(TCR)電路4-12晶閘管控制電抗器(TCR)電路a)b)c)TCR電路負(fù)載相電流和輸入線電流波形 a) =120 b) =135 c) =160 4.1.2 晶閘管可控電抗器（晶閘管可控電抗器（TCR）4-134.1.2 晶閘管可控電抗器（晶閘管可控電抗器（TCR） 當(dāng)晶閘管觸發(fā)角iL等效于電感 L ，即調(diào)節(jié) 等效于改變L 再配合固定的電容（實(shí)際上為濾波器） 可以作為無(wú)功償 由于晶閘管觸發(fā)角 a 變化，TCR電路存在著低階諧波分量，為了防止此諧波電流流入系統(tǒng)影響其他設(shè)備，一般加裝2，3，4次濾波器。 TCR一般應(yīng)用于10kV，35kV配電系

10、統(tǒng)，作為動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置TCRTCR的工作原理的工作原理C2C3C4CFL2L3L4LF4-14 把晶閘管反并聯(lián)后串入交流電路中，代替電路中的機(jī)械開(kāi)關(guān)，起接通和斷開(kāi)電容器的作用。 響應(yīng)速度快，無(wú)觸點(diǎn)，壽命長(zhǎng)，可頻繁控制通斷。 對(duì)無(wú)功功率控制，可提高功率因數(shù)，穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，改善供電質(zhì)量。 實(shí)際常用三相，可三角形聯(lián)結(jié)，也可星形聯(lián)結(jié)。4.1.3 晶閘管投切電容器（晶閘管投切電容器（TSC） TSC TSC是當(dāng)前廣泛應(yīng)用的低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置，它是通過(guò)晶是當(dāng)前廣泛應(yīng)用的低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置，它是通過(guò)晶閘管的過(guò)零觸發(fā)來(lái)控制電容器組的投切，以實(shí)現(xiàn)對(duì)容性閘管的過(guò)零觸發(fā)來(lái)控制電容器組的投切，以實(shí)現(xiàn)對(duì)容性無(wú)功量的調(diào)節(jié)無(wú)

11、功量的調(diào)節(jié)TSCTSC的作用的作用4-15 晶閘管作為投切電容的開(kāi)關(guān)，為抑制電容投切瞬間的電流沖擊，要求過(guò)零投切：零電壓投入零電壓投入零電流切除零電流切除 延伸方案：TSF 晶閘管投切濾波器4.1.3 晶閘管投切電容器（晶閘管投切電容器（TSC）TSCTSC的過(guò)零投切的過(guò)零投切TSC基本原理圖a) 基本單元單相簡(jiǎn)圖 b) 分組投切單相簡(jiǎn)圖4-16 晶閘管的投切 選擇晶閘管投入時(shí)刻的原則：該時(shí)刻交流電源電壓和電容器預(yù)充電電壓相等，這樣電容器電壓不會(huì)產(chǎn)生躍變，就不會(huì)產(chǎn)生沖擊電流。 理想情況下，希望電容器預(yù)充電電壓為電源電壓峰值，這時(shí)電源電壓的變化率為零，電容投入過(guò)程不但沒(méi)有沖擊電流，電流也沒(méi)有階躍

12、變化。12ttttusiCuCVT1VT2ttuVT1uusiCuCCVT1VT2VT1TSC理想投切時(shí)刻原理說(shuō)明4.1.3 晶閘管投切電容器（晶閘管投切電容器（TSC）4-17 TSC電路也可采用晶閘管和二極管反并聯(lián)的方式 由于二極管的作用，在電路不導(dǎo)通時(shí)uC總會(huì)維持在電源電壓峰值。 成本稍低，但響應(yīng)速度稍慢，投切電容器的最大時(shí)間滯后為一個(gè)周波。12ttttusiCuCVT1VT2ttuVT1uusiCuCCVT1VT2VT1TSC理想投切時(shí)刻原理說(shuō)明4.1.3 晶閘管投切電容器（晶閘管投切電容器（TSC）4-18 左圖：三相共補(bǔ)，可省一個(gè)晶閘管模塊 中圖：可三相分補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)不平衡補(bǔ)償 右圖：

13、三相共補(bǔ)或不平衡補(bǔ)償4.1.3 晶閘管投切電容器（晶閘管投切電容器（TSC）TSCTSC的常用接線方法的常用接線方法TSC的幾種典型接線方式4-19 當(dāng)需要投入電抗器運(yùn)行時(shí)，晶閘管在觸發(fā)角a 90時(shí)觸發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)全導(dǎo)通，電抗器工作無(wú)諧波。 當(dāng)無(wú)需投入電抗器時(shí)，不觸發(fā)晶閘管，從而實(shí)現(xiàn)全關(guān)斷，電抗器不工作。 配合固定的電容器實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償配合固定的電容器實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償4.1.4 晶閘管開(kāi)關(guān)電抗器（晶閘管開(kāi)關(guān)電抗器（TSR） TSR TSR是是TCRTCR的一種特例，它沒(méi)有使用變觸發(fā)角控制，而的一種特例，它沒(méi)有使用變觸發(fā)角控制，而只工作在兩種狀態(tài)：全導(dǎo)通或者全關(guān)斷，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)電只工作在兩種狀態(tài)：全導(dǎo)通或

14、者全關(guān)斷，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)電抗器。抗器。 克服克服TCRTCR工作時(shí)的諧波污染工作時(shí)的諧波污染TSRTSR的工作原理的工作原理4-20 將變壓器和電抗器合并為一，大大減小了體積、成本 TCT鐵芯具有極大的過(guò)負(fù)荷能力，而TCR的空芯電抗器不具備 配合固定的電容器實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償配合固定的電容器實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償4.1.5 晶閘管控制變壓器（晶閘管控制變壓器（TST） TCT TCT是一種特殊設(shè)計(jì)的高漏抗變壓器（漏抗典型值為是一種特殊設(shè)計(jì)的高漏抗變壓器（漏抗典型值為100%100%），其二次繞組通過(guò)反并聯(lián)晶閘管對(duì)來(lái)構(gòu)成回路，），其二次繞組通過(guò)反并聯(lián)晶閘管對(duì)來(lái)構(gòu)成回路，通過(guò)控制晶閘管的觸發(fā)角，就能提供連續(xù)變化的無(wú)功

15、功通過(guò)控制晶閘管的觸發(fā)角，就能提供連續(xù)變化的無(wú)功功率（配合固定的電容器）率（配合固定的電容器）TCTTCT的特點(diǎn)的特點(diǎn)4-21 串聯(lián)電容器補(bǔ)償，產(chǎn)生的無(wú)功與線路電流的平方成正比，而并聯(lián)電容器補(bǔ)償，產(chǎn)生的無(wú)功與母線電壓的平方成正比，要達(dá)到相同的系統(tǒng)補(bǔ)償效果時(shí)，一般并聯(lián)補(bǔ)償容量為串聯(lián)補(bǔ)償?shù)?6倍； 串聯(lián)補(bǔ)償電容器，因流過(guò)的電流大而導(dǎo)致耐壓高，使電容器的造價(jià)高（約為并聯(lián)電容的2倍）； 串聯(lián)電容器補(bǔ)償所產(chǎn)生的無(wú)功隨負(fù)載電流大小而自動(dòng)調(diào)節(jié)。4.1.6 晶閘管可控串補(bǔ)（晶閘管可控串補(bǔ)（TCSC） TCSC TCSC是一個(gè)可控的串聯(lián)容性電抗，能夠?qū)€路功率進(jìn)是一個(gè)可控的串聯(lián)容性電抗，能夠?qū)€路功率進(jìn)行大范圍

16、的連續(xù)控制，它是將一對(duì)反并聯(lián)的晶閘管控制行大范圍的連續(xù)控制，它是將一對(duì)反并聯(lián)的晶閘管控制電抗器支路和一個(gè)固定的電容器支路并聯(lián)后，串聯(lián)到輸電抗器支路和一個(gè)固定的電容器支路并聯(lián)后，串聯(lián)到輸電線路中。電線路中。串聯(lián)補(bǔ)償與并聯(lián)補(bǔ)償串聯(lián)補(bǔ)償與并聯(lián)補(bǔ)償4-22 提高串聯(lián)補(bǔ)償輸電線路的輸送能力； 由于輸送功率的提高而導(dǎo)致的串聯(lián)補(bǔ)償線路上的額外功耗； 系統(tǒng)中其他線路故障時(shí)，串聯(lián)補(bǔ)償輸電線路上的潮流響應(yīng)能力得到了提高。4.1.6 晶閘管可控串補(bǔ)（晶閘管可控串補(bǔ)（TCSC）串聯(lián)補(bǔ)償?shù)淖饔么?lián)補(bǔ)償?shù)淖饔每勺兇?lián)補(bǔ)償?shù)谋匾钥勺兇?lián)補(bǔ)償?shù)谋匾?串聯(lián)補(bǔ)償輸電線路的額外功耗可用可變串補(bǔ)改善； 串聯(lián)補(bǔ)償線路對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障響應(yīng)

17、的靈敏度增加，可能會(huì)使其負(fù)荷水平超出本身已增加的輸送能力，需要通過(guò)可變串補(bǔ)來(lái)避免； 串聯(lián)補(bǔ)償度可以根據(jù)某個(gè)時(shí)刻所需的功率水平來(lái)改變，但不會(huì)影響其他的系統(tǒng)性能指標(biāo)。4-23 可以快速、連續(xù)地控制輸電線路的串聯(lián)補(bǔ)償度； 動(dòng)態(tài)控制網(wǎng)絡(luò)中選定輸電線路的潮流，以達(dá)到最優(yōu)潮流的條件并防止功率環(huán)流的產(chǎn)生； 阻尼由本地和區(qū)域間振蕩模式所引起的功率波動(dòng)； 抑制次同步振蕩，在次同步頻率下，TCSC呈現(xiàn)為一個(gè)固有的電阻電感性電抗，使次同步振蕩不可能維持，因而會(huì)最終衰減； 降低直流偏移電壓，當(dāng)加入串聯(lián)電容器后，總會(huì)產(chǎn)生直流偏移電壓，而在TCSC晶閘管的觸發(fā)角控制下，這個(gè)直流偏移電壓能夠快速衰減（在幾個(gè)周波內(nèi)）； 電壓

18、支持，TCSC與串聯(lián)電容器相結(jié)合，所產(chǎn)生的無(wú)功功率隨線路負(fù)荷的增加而增加，因而有助于調(diào)節(jié)本地網(wǎng)絡(luò)的電壓以及緩解電壓不穩(wěn)定問(wèn)題；4.1.6 晶閘管可控串補(bǔ)（晶閘管可控串補(bǔ)（TCSC）TCSCTCSC的優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)4-244.1.6 晶閘管可控串補(bǔ)（晶閘管可控串補(bǔ)（TCSC） 提高串聯(lián)電容器的保護(hù)水平。當(dāng)發(fā)生故障后電容器出現(xiàn)的高過(guò)電壓可通過(guò)晶閘管控制達(dá)到快速旁路，同樣地，當(dāng)故障排除后也可通過(guò)晶閘管的動(dòng)作而使電容器快速投入，以幫助系統(tǒng)的穩(wěn)定； 降低短路電流。在短路電流較高時(shí)，TCSC可以從可控容性模式轉(zhuǎn)到可控感性模式，因而限制了短路電流TCSC的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)TCSCTCSC的優(yōu)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)4-254.1.6

19、 晶閘管可控串補(bǔ)（晶閘管可控串補(bǔ)（TCSC） TCSC的可變串聯(lián)補(bǔ)償度是通過(guò)控制晶閘管觸發(fā)角而使串聯(lián)補(bǔ)償線路中的固定電容的基頻電壓得以提高； 如果L(1/C)，則表示固定電容器FC的電抗值要比與之并聯(lián)的可變電抗器的電抗值小，等效阻抗總體呈可變的容性電抗； 如果L=(1/C)，諧振會(huì)產(chǎn)生，并導(dǎo)致一個(gè)無(wú)窮大的容性阻抗，這顯然是一種不可接受的狀態(tài)； 如果L1時(shí)，p，q為交流分量由此可見(jiàn)，p，q的直流分量?jī)H有基波分量產(chǎn)生 而p，q的交流分量則有諧波分量產(chǎn)生qp 、4.1.7 有源濾波器（有源濾波器（APF）4-301uuipiuuq qpuuuuquuuupuuuu 10 10 122uu 則：其中：

20、基波有功基波無(wú)功檢測(cè)方法說(shuō)明：諧波分量?jī)H需檢測(cè)出諧波電流時(shí)，則qpqpqpqpuuuuuuiicc 1224.1.7 有源濾波器（有源濾波器（APF）4-31XXXXXXXXLPFLPFCCiiuuaubucucibiaiau iu i u i u i +-pq+-pqpq1uuuucici補(bǔ)償諧波的同時(shí)，也補(bǔ)償基波無(wú)功， 則 去掉LPF框及其后面的減法部分即可qpuuuuuuiicc 1224.1.7 有源濾波器（有源濾波器（APF）4-32僅補(bǔ)償基波無(wú)功則2201ccuuiiuuquu 按上述檢測(cè)框圖，只需計(jì)算q的直流分量即可。 上述檢測(cè)方法稱p-q法，它只適用于三相電源電壓對(duì)稱無(wú)畸變場(chǎng)所

21、。 在三相電源電壓有畸變時(shí)，可采用ip-iq 法，其實(shí)現(xiàn)方案為：以實(shí)際的A相電壓為相位基準(zhǔn)，虛構(gòu)一個(gè)與之同步的三相對(duì)稱無(wú)畸變標(biāo)準(zhǔn)電源 ，以此替代p-q法中的ua,ub,uc進(jìn)行檢測(cè)，即為ip-iq 檢測(cè)法。 所以ip-iq 檢測(cè)法適用于三相電源電壓有畸變場(chǎng)所*au*bu*cu*au4.1.7 有源濾波器（有源濾波器（APF） 2. 電氣傳動(dòng)的應(yīng)用 直流傳動(dòng)：DC電機(jī)，大功率應(yīng)用場(chǎng)合電氣傳動(dòng) 交流傳動(dòng)：AC電機(jī)，應(yīng)用廣泛 電機(jī)運(yùn)動(dòng)方程： 控制轉(zhuǎn)矩是關(guān)鍵 直流傳動(dòng) DC電機(jī)： ，與Ia正交，無(wú)耦合關(guān)系 在保持不變（勵(lì)磁電流If不變）時(shí)， 改變 Ia T LdTTJdtmTCaI調(diào)速方法：SCR可控

22、硅整流電路，改變 U變化 電樞電流Ia=U/R變化 T改變 n變化 特點(diǎn)： 調(diào)速方便，性能優(yōu)，線性，但諧波大，功 率因數(shù)低交流傳動(dòng) AC電機(jī)： 強(qiáng)耦合，非線性，T調(diào)節(jié)困難 調(diào)速方法： 調(diào)壓調(diào)速：風(fēng)扇， TU2 ，UT ， 只適用于風(fēng)扇2cosmTCi2, ,i 轉(zhuǎn)子回路串電阻：針對(duì)繞線式電機(jī) - 改變sn變化，轉(zhuǎn)差率能量在電阻上消耗， 不節(jié)能 變型： - 串極調(diào)速；轉(zhuǎn)子回路接入“背靠背”可控整流及 有源逆變系統(tǒng)，將轉(zhuǎn)差率能量回饋電網(wǎng) 改變SCR的，角 改變 s n 變化變頻調(diào)速：適用各種電機(jī)，改變f n變化 變頻調(diào)速下的電機(jī)特性： a 當(dāng)fdf 當(dāng)ffe時(shí)，若按恒壓頻比特性，必有UUe，絕緣不

23、允許 所以，只能最大限度地使電壓U達(dá)到最大限度Ue不變 UE=4.44fN=Ue不變時(shí) f 則 T 此時(shí)電機(jī)工作在“恒功率”狀態(tài)。C 當(dāng)ffd時(shí)，由于f很小，n小 E小，IZ的值相對(duì)于E 的值不可忽略，則 為保持不變，只能適當(dāng)提高U值 ，以補(bǔ)償IZ項(xiàng) .UI ZEeE C n=4.44fNIf4 .4 4UIZNf 綜上所述，對(duì)變頻器而言，必須滿足按恒V/f的特性（或按V/f的特性曲線變化）。 一般用于開(kāi)環(huán)系統(tǒng)或要求不高的場(chǎng)合，如風(fēng)機(jī)、水泵 高性能的交流傳動(dòng)：需要控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩 常用策略：矢量控制技術(shù)、直接轉(zhuǎn)矩控制矢量控制技術(shù) 基本思想：將三相感應(yīng)電機(jī)經(jīng)過(guò)矢量坐標(biāo)變換，變換成直流電機(jī)模型，實(shí)現(xiàn)

24、勵(lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量的解耦，然后再按直流電機(jī)模型，分別對(duì)勵(lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量獨(dú)立進(jìn)行調(diào)節(jié)，以產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩和勵(lì)磁電流指令，并通過(guò)矢量坐標(biāo)逆變換，將其指令轉(zhuǎn)化為3相電流指令值，由變頻器經(jīng)SPWM調(diào)制技術(shù)控制電機(jī)的實(shí)際電流按3相電流指令值變化，即可實(shí)現(xiàn)等效于直流電機(jī)的調(diào)速效果，實(shí)現(xiàn)高性 能的交流傳動(dòng)。abcxxCxxxababccxxxCxx, abcCCC.+.+AB.Fw.+Fw+.MT可逆，唯一可逆，唯一需知角DC電機(jī)2相AC電機(jī)3相AC電機(jī)定子磁場(chǎng)：通AC電，產(chǎn)生三相磁場(chǎng)F，w旋轉(zhuǎn)定子磁場(chǎng)：通AC電，產(chǎn)生2相磁場(chǎng)F，w旋轉(zhuǎn)定子磁場(chǎng)：N,S極固定不變，靜止轉(zhuǎn)子：旋轉(zhuǎn)，W如果以轉(zhuǎn)子為參考系，定子旋轉(zhuǎn)w,F為常系數(shù)矩陣TabcCC假定軸與M軸夾角為則：0,360寫(xiě)成矩陣形式有： 1coscosMTMTiiiiiiii -si