高频斩波串级调速系统在蚌埠涂山热电公司的应用
内反馈斩波串级调速系统的研究
内反馈 斩波 串级调速 系统 的研 究
徐鹏 飞，莫岳 平 ，陈玲 ，邱华静
（ 州大学 能源与动力工程学 院，江 苏 扬 州 ２ ５ ２） 扬 ２１７
摘 要：针对传统 串级调速系统存在着 功率 因数低 、谐波污染严重等缺点，设计了一种 内反馈 电机斩
远 的影 响 ，尤其风 机和 水泵 负载 在 国 民经 济各 部 门 中应用 的数 量众 多 ，分 布面 极 广 ，耗 电量 巨大 。为
了响应 国家 提 出的节 能减排 的号召 ， 因此 积极 推广
子提 供 附加 电势 ，而普 通异 步 电机 是攒 回 速运行 设
计制 作 的 ，没 有考 虑调速 需要 ，因此普 通异 步 电机
的无谓循 环 。而且 有源 逆变 器通 常采 用滞 后相 控触 发 ， 电机 转速 的改 变 是通 过 改 变逆 变 角 来 实现 的，
称为 主绕 组 。在 串级调 速系 统 中， 内反馈 电机可 以
提供 普通 异步 电机 无法 提供 的附加 电源 。当 电机接
高 压大 功率 风机 、泵类 负载 的调速技 术 具有重 大 的
意 义 。 目前 主 要有 变 频调 速 和 串级 调速 两 种调 速 方式 。在 高压大容 量 系统 中 ， 变频 调速 成本 很高 、
是无 法提 供 附加 电源 的。 内反馈 电机是 利用 电机 绕
组多 重化 技术 ，在异 步 电机 的定子 铁芯 上 ，增设 了
ａ ｄ ｈｉ ｈ ｈ ｒ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｇ ａ ｍ ｎｉ ｔ ． Ｋ ｅ ｒ ：ｃ ｓ ａ ｅ ｓ ｅ ｄ ｄ ｉ ｅ ｉ ｎ ｒ ｆ ｅ ｉ ｇ ｃ ｏ ｐ ｒ ｓ ｍｕ ａ ｉ ｎ ｙ ｗｏ ｄｓ ａ ｃ ｄ ｐ ｅ ｖ ； ｎ ｅ －ｅ ｄ ｎ ； ｈ ｐ ｅ ； ｉ ｌ ｔ ｒ ｏ
高频斩波串级调速系统在火电厂的应用
正常情 况下一次风机调速运 行 ，通过调节转速来控制一次风压， 入 口调门在全开状态 ，调 门不参与风压调整 ，当斩波装置故障时 自 动 切除斩波装置 ， 电机转 为全速运行 ， 口调门跟踪一次风压 自动关小 。 入 参 与风压调整。在相 同煤质 和燃烧方式 （ 一次风压相 同、所投燃烧器 数量及位置相同、蒸 汽压力 、温度相同 ） 且工况稳定 的情况下 ，分别 在全速和调速状态下采集多组数据求平均数 ， 能情况相关数据如表 节 ３ 以＃ 炉两台一次风机 总功率为例 ）全速， （ ｌ ， 调速运行耗 电量对 比情况 如图 ２ ，全速运行时风机调 门开度与节省电量之 间的关系如图 ３
１ ３ ｌ ４ １ ５ １ ６ １ ７ １ ８ １ ９ ２ ０
１ ２ ３ ４ ５ ６ ７
反馈 电压 反馈电流 最低转速 额定转速 接线方式 防护等级 绝缘等级 重量
Ｖ Ａ ｒ ｐ ｍ ｒｍ ｐ
ｋ ｇ
７２ ５ ３２ ３ ６７ ６ ｌ ８ ４７ ２ ／ 厶 Ｙ２ Ｉ ５ Ｐ４ Ｆ ６０ ５０
系统调速改造后 ，节能效果非常显 著。
【 关键词】 节能减排 高频斩波 厂用 电 一次风机 中图分类号：Ｔ ３４ Ｎ ４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ０ — １ ｘ（０ ２ 卜１ ２０ ０ ９ ９４ ２ １ ）１ ６— １
前 言
在火 电厂 中，高压风机和水 泵所消耗的电能在厂用 电中占据中绝 对的比例 ，风机设备如一次风机 、送风机 、引风机等主要用于锅炉燃 烧系统 、烘干 系统、玲却 系统 、通风系统等场合 ，根据生产需要对炉 膛压力 、风速 、风量、温度等指标进行控制 和调节以适应工艺要求和 运行 工况。而最常用的控制手段则是调节风 门、挡板开度 的大小来调 整受控对象 。这样 ，不论生产的需求大小 ，风机都要全速运转 ，而运 行工况的变化则使得能量以风门、挡板的节 流损失滑耗掉 了。在生产 过程中 ， 不仅控制精度受到限制 ，而且还造成大量的能 源浪费和设备 损耗。从而导致生产成本增加 ，设备使用 寿命缩短 ， 设备维护 、维修 费用高居不下 。泵类设备如凝结水泵、电动 给水泵 、 循环水泵等在不 同的工况下要求其 出力情况也不 同，通常采用调整 阀、回流阀、截止 阀等节流设 备进行流量 、压力、水位等信号的控制 。这样 ，不仅造成 大量的能源浪费 ， 管路、阀门等 密封性能的破坏 ；还加速了泵腔 、阅 体的磨损和汽蚀 ， 严重时损坏设备 、 影响生产、 危及产品质量 。 风机 泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行 ， 存在启动电流大 、 机械 冲击、电气保护特性差等缺点。大大影响设备使用寿命。高频斩 波技术的发展和应用解决 了以上缺点，明显降低 了电厂的厂用电率 。 ２ ０ 年和 ２０ ０８ ０９年商 丘裕东某火电厂分别对＃ 、＃ 炉一次风机进行技 ｌ ２ 改，采用 了 Ｓ Ｃ高频斩波 串级调速技术 ， Ｅ 其运行和节能情况如下文介
SEC高频斩波串级调速系统
2、表中尺寸仅为保证空气流通的推荐尺寸，可据实际情况适当减小和增大。
3、表中尺寸为最大的门摆动范围，为满足当地的规定还可以增加适当的空 间。
保定华仿科技有限公司 电话:0312-7519888 传真:0312-7518878 4 /13
（三）基础水平和电缆沟：
SEC 高频斩波串级调速系统 设计及安装文件
3*50
调节电缆
4*1.5
三相四线电源电缆AC380V
2*1.5
直流电源电缆DC220V
10*1.5
调速柜与高压柜连接电缆
应该满足相关国家标准的电气设备的基本环境要求。设备必须具有充足的 空气流量（见图 2-1）其他因素如相对湿度、空气的污染程度、冲击和震动都 应在最大的允许范围内。
图 2-1 系统安装最小空间示意图
表 2-1 系统安装最小空间间隙要求（单位：毫米）
上面
下面
左/右
前面
后面
500
0
0
500
500
1、表中尺寸为风机盖板以上的尺寸且不包含上进线或下进线的空间。
6
W106
20*1.5
调速柜与DCS连接电缆
7
W107
10*1.5
调速柜与DCS连接电缆
备注 建议值 建议值
10A 10A
表-2：630 kW电机电缆型号及用途
序号 1 2 3 4 5 6 7
电缆名称 W101 W102 W103 W104 W105 W106 W107
电缆规则
用途
3*（ 185*2） 转子电缆
+-
+-
图名
图号 绘制 日期
保定华仿科技有限公司
SEC02-YZ001(N) 审核 日期
高频斩波串级调速系统原理
高频斩波串级调速系统原理传统串级调速原理传统串级调速由调速装置等效地在电机转子回路串入等效电势，通过改变装置中逆变器的逆变角改变等效电势大小实现转速调节，同时将转子的转差功率反馈回电网而达到高效调速节能的目的．>>现代串级调速原理外反馈式高频斩波串级调速——现代串级调速技术是固定逆变器的逆变角，通过高频 PWM 调制控制大功率电子开关的开通与关断时间，改变串入转子回路的等效电势大小，并将转差功率经逆变变压器反馈回电网达到高效调速节能的目的。
内反馈式高频斩波串级调速——在定子绕组线槽内嵌入一个反馈绕组代替逆变变压器，将转差功率经该绕组反馈回电网，构成内反馈式高频斩波串级调速系统，使系统结构更趋简单高效。
对于泵与风机类负载，串级调速控制的功率不大于转子最大转差功率，即电机额定电磁功率的14.815% 。
YRCT 系列内反馈串级调速电机介绍YRCT系列三相异步电动机，是根据内反馈交流串级调速原理设计、制造的特种调速电机。
并已成为如兰州电机厂等大型电机生产厂家的定型系列产品。
该电机机座、机高等均与同容量标准电机相同，性能指标除内反馈绕组外，均按普通电机国标制造。
其内反馈绕组与定子绕组同槽嵌放，当系统工作在调速状态时，内反馈绕组通过调速装置中的有源逆变器，将部分转差功率回馈至电网，替代了传统串级调速的逆变变压器及相关设备由高频斩波串级调速装置与内反馈调速电机构成的内反馈串级调速系统，既具有优良的无极调速特性，又可取得更好的节能效果。
同时取消了逆变变压器，有效的抑制了谐波对电网的污染，结构更紧凑合理、造价更低廉，使串级调速技术得到了进一步的发展。
>>>电机主要用途本电机配以调速装置后，适用于中、大型水泵、风机、压缩机等设备的节能调速，也适用于恒转矩负载的拖动，具有显著的节电、节能、提高经济效益等效果。
内反馈电机除作调速运行以外，还可作普通绕线式异步电机使用。
作普通绕线式异步电机使用时，电机的各项性能指标均不低于同类绕线式异步电机的国家标准。
斩波串级调速系统主电路的分析
与式 ( 3) 比较 , 可见随着提升高度的增加 , 等速段 时间增大, 逆变变压器的容量相应减小。
3 结束语
斩波式串级调速完全可以满足负载的驱动要求, 并可大幅度提高整个系统的效率 , 达到节能的目 的。 斩波式串级调速系统虽然比传统的串级调速系统多了 一个斩波器环节 , 但前者的逆变器容量较后者小, 所节
1 斩波串调系统的主电路
斩波串调系统的主电路, 如图 1 所示。与普通串 级调速系统不同之处在于转子直流回路中加入了斩波 器 V、 隔离二极管 VD、 滤波电容 C, 此 3 个元件构成斩 [ 3] 波升压电路 。整流器为二极管整流桥, L 1 作用是滤
收稿日期 : 2007- 03- 05 作者简介 : 谢
淮南 : 安徽理工大学 , 2005.
[编辑: 张
翔]
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∃ 39 . 6 % P em
( 4)
约的成本足以抵偿斩波器的成本。这也是斩波串级调 速系统的另一个突出优点。
参考文献 ( Re feren ce) : [ 1] 图 4 转差功率图 [ 2] [ 3] [ 4] 顾永辉 , 范廷瓒 , 王清 灵 , 等 . 煤 矿电工 手册 ( 3) : 修 订本 [ M ]. 煤炭工业出版社 , 1999. 杨芳春 . 电机与传动 [M ]. 煤炭工业出版社 , 1995 . 王清灵 . 串级调速系统斩 波器主电 路的分 析 [ J]. 电力电 子技术 , 1990 , 24( 2) : 26- 32. 谢 军 , 王清灵 . 绕线式异步电动 机转子斩波串级调速系 统的研究 [ J]. 安徽 理工大 学学 报 : 自然科 学版 , 2004, 24 ( z1): 71- 75. [ 5] 谢 军 , 矿井提升机交流电机斩波串调 系统的研 究 [ D ].
高频斩波串级调速应用
ｌ 原理
风机、 水泵是国民经济中应 用较为广泛的生 产用 电设备， 其耗 电量 占发 电总量的４ ％以上。 ０
目前 ， 内的大 多 数 风 机 、 泵都 是 采用 档 风 板 国 水
◇ ◆ ◇ ◆ ◇ ◆ ◇ ◆ ◇ ◆ ◇ ◆ ◇ ◆ ◇ ◆ ◇ ◆ ◇ ◆ ◇ ◆ ◇
机， 在恒转矩时需 满足一定转 矩的要求 。 由于压 缩机有一定环境温度 ， 当基频 选５ Ｈ 时， ０ ｚ 电机需 放 在 中心高４ ０ ０ 的机座 里。 由于电机安装 尺寸 但 和体 积均不允许， 因此把 基频选为６Ｈｚ 而机座 ３ ，
够
２
而产生一可靠恒定 的最大附加直流反电势， 等效 电势大小的调节由高频斩波器来完成。 通过调节
斩波器导通时间与斩波周期的比率 （ 即占空比或 Ｐ ＷＭ调制脉宽 ） 来改变串入转 子回路的等效反 ， 电势的大小 ， 从而改变转 子电流和转差率 ， 达到 调节 电机转速 的目的。 由于最 新Ｉ Ｔ ＧＢ 等快速低 耗全控 电子开 关在斩波器 中的应用及计算 机控
ｏ ｅ ＨＶ ａ ｇ － ｉｅ ｍｏ ｏ ， ｉ ｄ ｏ ｅ ｄ ｒ ｇ ｌ ｔ ｎ ｓ ｓ ｆｔ ｈ ｌ ｒ ｅ ｓｚ ｔ ｒ ａ ｋ ｎ ｆｓ ｅ ｅ ｕ ａｉ ｙ ． － ｐ ｏ ．
ｔ ｍ ｎ ｓ ｒ ｓｗｉ ｈ ｉ ｈ ｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｃ ｏ ｐ ｒｗａ ｕ ｇ ｓ－ ｅ ｉ ｅ ｉ ｔ ｔ ｅ ｈ ｇ ｒ ｑ ｅ ｃ ｈ ｐ ｅ ｓｓ ｇ ｅ ｔ ｅ ｈ ｅ ｓｗｅ ｌａ ｈ ｅ ｈ ｉａ ｏ ｄ ｔ ｎ ａ ｄ ａ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｗｅ ｅ ｄ ａ ｌ ｓｔ ｅ ｔ ｃ ｎ ｃ ｌｃ ｎ ｉ ｏ ｎ ｐ ｌ ｔ ｒ ｉ ｃ ｏ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ． ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ
斩波内馈调速技术在哈华能公司的应用
关 键 词 ： 波内馈 ； ； 斩 调速 高压电机 ； 节能 中 图分 类 号 ：Ｍ７ Ｔ ６ 文 献标 识 码 ： Ｂ
哈尔滨华能集 中供热有 限公 司是 由哈尔 滨 物业供 热集 团融资 １ ８亿元兴建 的集 中供 热项 目。其 中热源厂项 目新建 ６台 １６ Ｗ 循环流化床热水锅炉 ， ７ ｔ 高压蒸汽 锅炉 ， １Ｍ ３台 ５ 次
维普资讯
２０ ０ ７年 第 ３期 （ ３ 第 ５卷 ）
黑
龙
江
水
利
科
技
Ｎ ． ．ｏ ７ ｏ３ ２ ０
Ｈ ｉ ｎｊｎ ｃ ｎｅａ ｄＴ ｃ ｏ ｇ ｆ ｔ ｏｓｒａｃ ｅ ｏｇ ａｇＳｉ ｃ ｎ ｅｌ ｌ ｙｏ Ｗａ ｒ ｎｅｖｎ ｙ ｌ ｉ ｅ ｎｏ ｅＣ
Ｇ Ｋ一高压开关柜 ； Ｂ一有源 逆变器 （ ０ ｚ脉冲触 发出 ５ Ｈ Ｎ ５Ｈ ０ ｚ交流 直 流逆变） Ｚ ； Ｌ一转子整流器（ 单硅 、 又相控制 、 改变 ｆ ； Ｑ ） Ｙ Ｔ一内馈交 流 调速 三相异步 电动机 ；Ｂ～斩波器 （ 断源 ） Ｐ Ｒ一频敏变 阻器 （ Ｚ 关 ；Ｂ 增 大启 动转矩 、 小启 动 电流 ） Ｌ 减 ； １一平 波 电抗器
２ 斩 波 内馈 调速 系统 介绍
２ １ 斩 波内馈调速控制装 置包括启 动 、 流 、 波及逆变 等 ． 整 斩
部分 。
能先进 ， 具有调速平滑 、 效率 高 、 构简单 、 电率 高、 结 节 价格 低
等特点。
１ 斩 波 内馈调速 的基本 原 理
电动机调速的实质是 通过 改变 电机 的机械功 率来 实 现
（ ｏａ Ｎ ． ５ Ｔ ｄｌ ｏ３ ）
SEC系列高频斩波串级调速系统
SEC系列高频斩波串级调速系统技术介绍保定华仿电控有限公司二○○四年十月二十八日目录前言 _____________________________________________________ 错误!未定义书签。
第一章串级调速基本原理 ____________________________________ 错误!未定义书签。
1.1 异步电动机调速的基本方法______________________________ 错误!未定义书签。
1.2 串级调速的基本原理____________________________________ 错误!未定义书签。
1.3 传统串级调速__________________________________________ 错误!未定义书签。
1.4 现代串级调速__________________________________________ 错误!未定义书签。
1.5 现代串级调速技术的主要优点____________________________ 错误!未定义书签。
第二章SEC高频斩波串级调速系统构成_________________________ 错误!未定义书签。
第三章内反馈交流调速三相异步电动机 ________________________ 错误!未定义书签。
3.1 基本原理______________________________________________ 错误!未定义书签。
3.2 主要用途______________________________________________ 错误!未定义书签。
3.3 技术指标______________________________________________ 错误!未定义书签。
第四章SEC系列高频斩波串级调速装置 ________________________ 错误!未定义书签。
4.1 基本原理及构成________________________________________ 错误!未定义书签。
串级调速技术的发展及在发电厂的应用
串级调速技术的发展及在发电厂的应用The D evelopment of Cascade Motor Speed Control T echnology and its A pplication in Power Plant王兵树万军（华北电力大学、保定华仿电控有限公司）摘要：高压大容量异步电动机在风机和水泵系统的拖动应用中耗电量巨大，通过高效的方法调节电机转速来满足生产过程中电机负载的变化，是提高风机和水泵系统运行效率和节约电机耗能的重要手段。
对于高压大容量异步电机，高频斩波串级调速技术为其节能调速提供了一种简洁，高效的调速方法。
本文介绍了串级调速技术的发展、高频斩波串级调速技术状况，及在火力发电厂中的实际应用状况。
关键词：高频斩波串级调速节能调速异步电机前言：风机、水泵是国民经济中应用广泛的生产用设备，特别是大型风机和水泵拖动用高压大容量异步电动机（一般指3KV/6KV/10kV-200kW以上），广泛地应用于电力、水利、水处理、供水、城市供热、冶金矿产、港口机械、石油化工等工业领域，耗电量很大。
目前，大多数风机、水泵都采用阀门或档风板来调节流量以满足负荷变化的要求，或使用低效调速方法，浪费电能严重。
在火力发电厂中，风机和水泵的拖动电机是最主要的耗电设备，直接关系厂用电率的高低。
通过高效的电机调速来满足生产过程中负荷的变化，是提高风机和水泵运行效率和降低电机耗电率的主要手段。
对高压大容量异步电动机而言，由于电压高和功率大，串级调速技术有着先天的技术优势。
最新电力电子和控制技术在串级调速中的应用，使得串级调速系统性能产生巨大的进步，展现光明前景。
1、基本的调速技术和串级调速技术发展现状在交流异步电机平滑无级高效节能调速方面，有几种不同的技术方案。
其中，应用比较广泛的是变频技术和串级调速技术。
（一）、变频调速技术变频调速技术是在电机供电电源与电机定子间加入一个可改变电机供电电源频率的变流装置，将通常50HZ工频交流电源变为频率可调的交流电源，如图1所示：图1.变频调速对于电厂或其它工业用高压大电机的变频器，变流装置的半导体器件面临承受6kV或10kV高压和将电机额定功率变流的问题，因而困难较多。
IGBT斩波调速技术在蓄电池机车改造中的应用
当 ＩＢ Ｇ Ｔ导 通 时 ， 机 电 流 线 性 上 升 ；Ｇ Ｔ关 断 时 ， 电 ＩＢ
电机 电流通 过续 流二 极管形 成 回路 ， 电流线性 下 降。 由于 开关频 率高 （ ０ ２０ ０Ｈ ） 实 际 电机 的电 流 ８ ０～ ０ ｚ ，
等 效 为 直 流 电 流 。 通 过 改 变 Ｉ Ｂ 导 通 、 断 时 间 ＧＴ 关
９ ％ 以上 的电能用 于 电机 。 ９
且 牵 引力 比原 电阻 调 速 机 车大 ， 作 效 率 高 。③ 温 工
度 保护 。当功 率 元 件 Ｉ Ｂ Ｇ Ｔ温 度 达 到 保 护 值 时 ， 保 护 电路 动作 ， 能有 效 防 止斩 波 调 速 器 功率 元 件 因 温 度 过 高而损 坏 。④ 无 弧 通 断 。正 常操 作 下 ， 有接 所
２１ ００年第 ３ 期
中州 煤 炭
总第 １１ ７ 期
ＩＢ Ｇ Ｔ斩波调速技术在蓄电池机车改造中的应用
董 强
（ 煤股份 八矿 ， 南 平顸山 平 河 ４ ７０ ） ６ ０ ０
摘 要 ： 对 蓄 电池 机 车 电阻 调 速 在 机 车 运 行 过 程 中存 在 的 不 足 之 处 ， 交 流 变 频调 速 、 流 斩 波 调 速 等 调 速 针 将 直 技 术应 用 到 生产 中 ， 行 调 速 系统 的技 术 升 级 改 造 ， 善 了蓄 电 池 电机 车调 速 性 能 ， 到 了节 能 降 耗 的 目的 。 进 改 达 斩 波调 速 ， 煤 矿 运 输 设 备 调 速 系 统 今 后 发 展 的 趋 势 。 是 关键词 ： Ｂ Ｉ Ｔ元 件 ； 电 池机 车 ； 流 斩 波 调 速 ； 能 降耗 Ｇ 蓄 直 节 中 图 分 类 号 ：Ｄ ２ ． Ｔ ５４ ４ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ３— ５ ６ ２ １ ） ３— ０ ５— ２ １０ ０ ０ （０ ０ ０ ０ ５ ０
斩波串级调速系统换相失败的分析与仿真
斩波串级调速系统换相失败的分析与仿真苑亚敏，王艾萌（华北电力大学电力工程系河北保定071003）摘要:换相失败是串级调速系统逆变器的常见故障，与许多因素有关。
分析了串级调速系统换相失败的原因及其影响因素，并针对电源故障引起的换相失败，提出了控制方法，运用MATLAB/simulink对该方法进行仿真研究。
结果表明该方法是准确的、可行的，便于工程上的应用研究。
关键词:串级调速；逆变器；换相失败；仿真研究0 引言在高压大功率风机水泵等调速场合，串级调速是一种性价比较好的调速装置，可平均节能30％，应用前景光明。
目前比较常见的是带斩波器控制的高频斩波串级调速技术。
它在转子直流回路中加入了直流斩波器,通过调节斩波器的占空比实现电机转子转速的无级调速。
斩波串级调速系统原理图见图1。
逆变器换相失败是串级调速系统常见故障，研究其故障原因与特征，对于工程应用研究极为重要[1-6]。
图1 高频斩波串级调速系统原理图1 串级调速系统换相失败的原因换相失败是逆变器最常见的故障之一，它是由多种故障所造成的结果，如逆变器换流阀短路、逆变器丢失触发脉冲、逆变侧交流系统故障等。
当两个桥臂之间换相结束后,刚退出导通的阀在反向电压作用的一段时间内,如果未能恢复阻断能力,或者在反向电压期间换相过程一直未能进行完毕,这两种情况在阀电压转变为正向时被换相的阀将重新导通,这称为换相失败[1]。
为了防止换相失败，逆变角（越前触发角）β不能太小，必须限制在一定的范围内。
逆变时允许采用的最小逆变角β应等于min0'βδγθ=++(1)式中，δ为晶闸管关断时间t q折合的电角度，γ为换相角，'θ为安全裕量角[2-3]。
晶闸管需要一定时间完成载流子复合，恢复阻断能力，其去离子恢复时间在200～300μs（约4°～6°电角度）左右。
即δ约4°～6°。
换相角γ，随直流平均电流和换相电抗的增加而增大，随换相电压的减小而增大，其值约为15°～20°，可按下式计算cos cos()d CCXUααγ−+=(2)式中：α为自然换相的触发角，dI为直流电流，C X为换相电抗（即变压器每相折算到二次侧的漏抗），CU换相电压的线电压有效值（即变压器二次侧额定电压）。
内反馈式高频斩波调速装置在热电联产项目中的应用
以公 司引风机 为例 ， 电机 功 率 为 ４０ｋ ， 选 用 ０ Ｗ 若
需要 １ 台多副边移相变压器 ， 体积、 重量大， 接线 复杂 。 （ ）我国高压变频器事业正在发展， ３ 但它 尚 处于起步阶段 ， 的比较好的也还是小容量 的变 做 频器 ， 国内大容量变频器的可靠性还得不到保证。 现在大容量变频器采用的大多数是进 口产品， 如
１１ 液力偶 合调速 ．
（ ）电压高 ， １ 电流小 ， 给变频器出了个难题 ， 电压高要求电力 电子器件 串联数多 ， 电流小造成 器件电流能力得不到充分利用 ， 并且电机定子全
部功率 流过 变频 器 ， 频器 及 变 压器 的 容量 至少 变
按 １０ ０ ％功率选取 ， 容量大 ， 使得变频器价格猛升
定 的 ， ６ｆ １ Ｓ ／ 。 ｎ＝ ０（ 一 ）ｐ 式 中 ：—— 转 速 ， ｍｎ ， ｔ ｒ ｉ； ／
出现故障生产得不到保证 ， 况且进 口设备维护是 最大的问题。若热电厂送引风机这样 的核心设备
故障停机时， 将对企业造成 巨大损失。
２ 内反馈高频斩波交流调速技术
ＳＣＦ００系列高压交流调速装 置与相应 的 Ｓ— ０ ５ ＹＣ Ｒ Ｔ系列高压内反馈调速三相异步电动机配套 组成无级调速系统 ， 非常适用于驱动水泵 、 风机类 负载， 可实现平滑无级调速， 属高效节能机电一体 化产品。对于变化的负载 ， 根据不同的转速 ， 节电 率可 达 ２ ％ ～ ０ 。 ０ ７％ ２ １ 内反馈式高频斩波（Ｇ Ｔ 调速系统原理 ． ＩＢ ） 该系统采用内反馈三相异步 电动机 ， 电机 将 转子电压经整流变为直流电压， 当斩波器导通时 转子电流被斩波器短路 ， 形成轴功率 ； 当斩波器开 路时， 转子 直流 电流 经有 源 逆 变 器反 馈 到 电机 反 馈绕组 ， 形成转差功率， 通过改变斩波器的斩波开
斩波串级调速系统机械特性的分析
０ １０ ； ７ ０ ３
０ １５ ） ７ ０ ６
要 ：高频斩波 串级调速 系统在高压大功率风机 、 水泵 的节能改 造 中具有 广阔 的发展前景 。 目前 ， 该
系统 已在 国内的许多工业现场得到了广泛应 用 ， 由于其有别 于传统移相触 发的控制方 式 ， 但 系统 主 回路结构 和 内在特性发生 了变化 ， 以有必要对 其机械 特性进行 深入分析 。介 绍 了高 频斩波 串级调速 系统 的工 作原 所 理 ， 析了系统 主回路 的稳态输入 、 分 输出关 系 ， 推导 了系统在一 、 二两个有效工作 区的机械特性方程 ， 以此为 并 依据绘制了不同 占空 比下 斩波串级调速 系统 的机械特性 曲线 。
ｃ ｌｃ ａ ａ ｔｒ ｎ ｌｄ ｎ ｖ ｉ ｂｅ ｗ ｒ ｉｔ ｃ ｆ ｙ ｔ ｍ ｅ ｅｐ ｔ ｒ ａ ｄ ａ ｈ ｃｅ ｓｉ ｃｕ ｉｇ ｔ ａ ａｌ ｌ ｏ ｋ ｄ ｓｒ ｔ ｓｅ ｗ ｒ ｕ ｗ ｒ ．Ａｔ ａ ｔ ｃ ｏ ｄｎ ｈ ｏ ｅ ｃ ｎ ｌ — ｒ ｗｏ ａ ｉ ｏｓ ｏ ｆ ，ａ ｃ ｒ ｉ ｇｔ ｔ ｅａ ｖ ｏ ｃｕ ｌ ｓ ｏ ｂ
关 键 词 ： 波 串级 调 速 ；占 空 比 ； 械 特 性 斩 机 中 图 分 类 号 ： Ｍ ２ ．３ 文 献 标 识 码 ： 文章 编 号 ：６３６ ４ （ ００ ０ －０ ５０ Ｔ ９ １５ Ａ １７ －５ ０ ２ １ ） １０２ － ６
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SEC高频斩波串级调速系统在天瑞水泥公司的应用及案例分析
1141S EC 高频斩波串级调速系统简介1.1技术由来串级调速源于英语“cascade control ”，意为“级联控制”，是指当异步电动机转子与外附的直流电动机两级联接所形成的调速，虽然后来改进，用静止的电力电子变流装置和变压器取代直流电动机，但串级调速的称谓被习惯地沿用下来。
串级调速理论早在20世纪30年代就已被提出，到了60~70年代，当可控电力电子器件出现以后，这一理论才得到更好的应用。
20世纪60年代以来，由于高压大电流晶闸管的出现，串级调速系统获得了空前的发展，出现实用串级调速系统。
我国是在20世纪60年代末期开始发展串级调速技术的，到了70年代后期，西安整流器厂首先推出了系列产品，以后其它厂家也相继推出了系列产品，主要应用于钢铁、化工、煤炭、纺织、给排水，当时串级调速系统功率已达1900k W ；到80年代，在我国已有相当应用。
1984年，当时的机械工业部发布了串级调速装置的电工专业标准，1990年国家技术监督局批准了半导体变流串级调速装置的国标(GB1266-90)，规范了这类装置的设计、试验要求。
到了20世纪90年代，由于工业现场鼠笼式电机的广泛使用、变频技术发展迅速，仅少量串级调速系统被新用于工业现场。
进入21世纪，由于串级调速自身固有的优势，以及绕线式电机技术的发展，串级调速才被重新关注，并成为现代高效电机调速的两大技术之一。
1.2基本原理串级调速又称为转子串附加可调电势调速，属变转差率调速。
在电机转子回路中串入可吸收电转差功率的可调附加反电动势，通过控制附加反电动势的大小，改变转子回路电流、电磁转矩，进而调节电机转速，同时回收转子回路的转差功率，达到高效节能的目的。
特别对于平方转矩负载(如：泵与风机类负载)，串级调速装置最大变流功率仅为电机额定功率的14.815%，变流电压范围仅为100~1500V 。
SEC 高频斩波串级调速系统主要由启动单元、整流器单元、斩波单元和有源逆变单元组成。
多路并联高效节能的高压大功率斩波调速系统
多路并联高效节能的高压大功率斩波调速系统苑亚敏;常喜茂;周玉星;姜东海;马玥【摘要】超大功率电机斩波串级调速系统节能空间远大于小功率电机,但目前鲜有研究,主要是因为单个IGBT构成的斩波器不能解决超大功率电机转子电压高且电流过大问题.针对性提出多路斩波并联电路拓扑结构,基于状态空间平均法对主回路进行分析,建立系统数学模型.采用叠层母排结构,利用每个斩波器的电抗器自动均流,实现5 400 kW多路并联调速系统,突破了单路斩波器小电流瓶颈.实验数据表明各斩波支路电流均衡,总和为母线电流值,设备运行稳定,节能效果明显,经济和社会效益突出.【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2016(032)003【总页数】6页(P11-16)【关键词】多路并联;状态空间平均法;斩波串级调速;叠层母排【作者】苑亚敏;常喜茂;周玉星;姜东海;马玥【作者单位】保定华仿科技股份有限公司,河北保定071051;华北电力大学产业管理处,河北保定071003;保定华仿科技股份有限公司,河北保定071051;华北电力大学产业管理处,河北保定071003;保定华仿科技股份有限公司,河北保定071051;保定华仿科技股份有限公司,河北保定071051;国网河北省电力公司培训中心,河北保定071000【正文语种】中文【中图分类】TM921.53在当前节能减排的严峻形势下，节能调速是大型高压电机应用中的迫切需求，斩波串级调速系统[1-4](相对于变频调速)具有变流功率小、运行条件宽松、成本低等优点，非常适用于在高压大功率风机、水泵等设备的节能降耗应用上。
目前在国内的许多工业现场都得到了广泛的应用，大多都是几百千瓦到一两千瓦中小型功率电机，转子电压也仅在几百伏至一千伏左右，其系统采用直流斩波回路PWM数字控制方式，将最小逆变角固定，有效降低了逆变颠覆故障，使得系统更加安全可靠，而且在功率因数提升、谐波抑制等方面有所提高。
然而超大功率的斩波串级调速系统研究却极少涉及，主要是因为单个IGBT构成的斩波器不能解决超大功率电机转子电压高且电流过大问题。
高频斩波串级调速技术异军突起
高频斩波串级调速技术异军突起
佚名
【期刊名称】《《可编程控制器与工厂自动化(PLC FA)》》
【年(卷),期】2006(000)008
【摘要】基于高压大中型异步电动机节能调速的需求和异步电动机调速领域的技术状况，保定华仿电控有限公司决定联合华北电力大学对高压大容量异步电动机节能调速技术进行科研攻关。
【总页数】1页(P30)
【正文语种】中文
【中图分类】U284.6
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（ 埠涂 山热 电有 限公 司 ， 蚌 安徽
摘
蚌埠
２３ １ ） ３００
要 ： 能降耗 是 国家的 大政 方针 ， 节 是每 个企 业 生存 发展 的基础 ， 原 电厂在 节 能 降耗 方 面 ， 丰
拓 展 思路 ， 极 采用新 技 术 ， 过 对 高压 电机 的斩 波 内反馈 调 速 改 造 ， 得 了成 功 。“ 积 通 取 斩波 内馈 ” 是
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一
种 新 型交 流调速 技 术 ， 通过 近二 十年 的 实践探 索和 理论研 究 ， 波 内馈 调 速在技 术和 理论 上都 取 斩
得 了很 大发展 。 目前 丰原 电厂 的 电机 负载 率 不 高 ， 此 负载率 是锅 炉 实 际需要 的风 压 、 而 风量 和风机 进 口挡板 节流 共 同作 用前提 下的 负载 率 ， 风 机 挡 板 都 存 在 不 同程 度 的 节 流 ， 有 较 高的 节 能 空 且 具
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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间 。本 文介 绍 了斩波 内馈 调速 系统 的原理 、 点及 其在 蚌 埠涂 山 热 电公 司的 节能运 行情 况 。 特
关键 词 ： 能降耗 ； 波 内馈 调 速 ； 节 斩 电机 改 造
中 图分 类 号 ：Ｍ９ １ ５ Ｔ ２ ．３ 文献 标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：０ ２—６ ３ ２ １ ）０ ０ ６ １０ ３ ９（ ０ ０ ５— ４ ９—０ ５
第２ ８卷 ， 总第 １３期 ６ ２１ ０ ０年 ９月 ， ５期 第
《节 能 技 术 》
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Ｖｏ ． ８， ｕ ． ．１ １ ２ Ｓ ｍ Ｎｏ ６３ Ｓ ｐ． ｅ ２０１ Ｎｏ ５ ０， ．
高 频 斩 波 串 级 调 速 系统 在 蚌 埠 涂 山热 电公 司 的应 用
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