模拟控制机组串级调速装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种模拟控制机组串级调速装置，其包括串级整流电路ＦＬＧ１、直流电动机Ｍ２和交流发电机Ｍ３，所述串级整流电路ＦＬＧ１的输出端连接所述直流电动机Ｍ２的电枢输入端，所述直流电动机Ｍ２设有励磁控制单元ＦＬＧ２，所述交流发电机Ｍ３同所述直流电动机Ｍ２轴连接，所述励磁控制单元ＦＬＧ２包括励磁整流电路和自耦调压器，所述励磁整流电路的输入端连接所述自耦调压器的输出端，所述自耦调压器设有驱动其进行调压动作的调压伺服器，所述调压伺服器设有对其进行控制的可编程控制器。本实用新型专利技术高可靠、没有高次谐波、结构简单、操作方便，主要用于绕线式交流异步电动机调速。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种主要用于交流异步电动机调速的模拟控制机组串级调速装置。
技术介绍
串级调速是交流异步电动机的经典调速方法之一。随着电力电子技术和计算机控制技术的发展，串级调速技术得以更进一步的发展，它以控制电压低、控制功率小、结构简单、节能高效而具有突出的优越性，在高压大中型电动机节能调速应用方面具有特别的意义。现有技术下的串级调速装置主要由一个三相整流单元、逆变单元、控制单元和逆变变压器组成。被控的交流异步电动机转子绕组转差功率经过整流后，再经过逆变回馈至电网，通过调整逆变器的逆变角来控制电动机的转速。但这种调速方式最大的缺陷就是回馈电网的功率含有幅值较高的高次谐波，污染电网，以及功率因数低。另一种应用非常普遍的交流调速方式是变频调速。通过改变输入交流电机定子绕组电源频率来改变电动机转速。这种调速方式的优点是控制稳定，电机启动电流小，调速范围宽。但这种调速方式需要控制的功率大，大于电机的输入功率，同时也会产生幅值较高的高次谐波污染电力系统。对于高压大功率电动机而言，高压变频器的投资很高，技术难度大，这些都影响了变频调速技术的进一步应用。
技术实现思路
为克服现有技术上述的缺陷，本专利技术提供了一种模拟控制机组串级调速装置，这种调速装置回馈电网的高次谐波很小，不会污染电网。-->本专利技术实现上述目的的技术方案是：一种模拟控制机组串级调速装置，包括串级整流电路FLG1和直流电动机M2，所述串级整流电路FLG1的输出端连接所述直流电动机M2的电枢输入端，所述直流电动机M2设有励磁控制单元FLG2，所述励磁控制单元FLG2包括励磁整流电路和自耦调压器，所述励磁整流电路的输出端连接所述自耦调压器的输出端，所述自耦调压器设有驱动其进行调压动作的调压伺服器。所述调压伺服器可设有对其进行控制的可编程控制器。本技术还可以设有交流发电机，所述交流发电机同所述直流电动机轴连接。本技术的使用方法是：将所述串级整流电路的输入端连接被控异步电动机(以下简称主机)M1的转子三相滑环，所述交流发电机的输出端连接电网，通过励磁控制单元调节直流电动机的励磁电压，就可调节直流电动机的电枢电压，相应地也就调节了异步电动机转子回路反电势的大小，从而改变其转子转差，由此实现了调速目的。所述自耦调压器的调压控制方式是通过各种传感器采集控制信号，并通过PLC的程序设置实现对调压特性的控制，由PLC控制调压伺服器的输出，进而控制自耦调压器输出合适的电压。本技术调速装置对被控对象无极调速，更重要的是调速效率高，主机M1转子绕组的转差功率经FLG1整流后输入直流电机M2，直流电机再驱动交流电机M3发电，将功率回馈入电网。由于交流发电机的气隙磁势是稳定的正向旋转磁势，几乎没有高次谐波馈入电网，由此避免了对电网的谐波污染；选用的直流电动机电枢额定电压越高，调速范围就越大，当直流电机的电枢电压大于绕线式异步电机绕组的开口电压时，机组串调装置就可以完全阻止绕线式异步电动机的转动，使其堵转，由此使调速范围达到0～100％额定转速；直流电动机在重负载和低电枢电压的条件下，-->其转速都能大于交流发电机的同步速。本技术主要可用于水泥、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，通过对异步电动机的转速调节实现了节能和优化工艺流程的目的。附图说明图1是本技术与主机系统的总体结构示意图；图2是本技术一个实施例的电路原理图。具体实施方式参见圈1和图2，本技术提供了一种模拟控制机组串级调速装置，其特征在于包括串级整流电路FLG1和直流电动机M2，所述串级整流电路FLG1的输出端连接所述直流电动机M2的电枢输入端，所述直流电动机M2设有励磁控制单元FLG2，所述励磁控制单元FLG2包括励磁整流电路和自耦调压器，所述励磁整流电路的输出端连接所述自耦调压器的输出端，所述自耦调压器设有驱动其进行调压动作的调压伺服器。对于常见的自耦调压器，所述调压伺服器的输出轴直接或通过传动机构与所述自耦调压器的刷架轴连接，即可带动自耦调压器动作，实现所需的电压输出。所述励磁整流电路和所述串级整流电路均采用二极管整流桥，以保证整流效果并尽可能简化结构。所述调压伺服器可设有对其进行控制的可编程控制器，采用这种控制器成本低、使用方便。所述可编程控制器PLC设有若干用于实时采集主机M1系统工艺运行参数的传感器，所述可编程控制器的控制信号输出端连接所述调压伺服器的控制端。所述可编程控制器可以依据现有技术采集被控系统的工艺运行参数(如气压和温度等)，通过所连接的各种传感器实时采集这些工艺运行参数，通过现有-->技术设置控制程序，其控制信号输出端连接调压伺服器的控制端，向调压伺服器输出控制信号，由调压伺服器带动自耦调压器的刷架轴转动到应有的电压输出位置，以调整二极管整流电路的电压输出，由此改变施加在所述直流电动机M2转子线圈上的励磁电压。所述伺服器也可以采用其他控制装置进行控制，例如工业控制计算机系统。所述自耦调压器的输入端设有依次串联的接触器KM2和空气开关QF2，通过接触器KM2和空气开关QF2连接电源电路，以实现对调压器通断电的控制。所述励磁整流电路的输出端和所述直流电动机M2的励磁线圈组成的回路上设有显示该输出电压的电压表PV2和显示该回路电流的电流表PA2，所述串级整流电路FLG1的输出端和所述直流电动机M2的电枢组成的回路上设有用于直接显示输出电压的电压表PV1、用于显示电动机转速的电压表PN1和用于显示输出电流的电流表PA1。以实现对各所述电压和电流的监控。所述串级整流电路FLG1的输入端设有接触器KM1，通过接触器KM1连接主机M1的转子线圈，以便进行通断控制。所述主机M1的转子线圈接线端设有用于过压保护的压敏电阻Ru，以利于对M1的转子线圈的过电压保护。本技术可以设有交流发电机M3，所述交流发电机M3同所述直流电动机M2轴连接。以便实现能量形式的转化，变为可以回馈到电网的电能。所述交流发电机M3采用异步交流发电机，其输出端依次连接有接触器KM3和空气开关QF3，并通过接触器KM3和空气开关QF3接入电网，以实现向电网馈电的控制。根据使用场合的不同，也可以采用其他方式实现对直流电动机输出的利用。所述各开关的动作均可以由PLC或控制机柜面板上的按钮控制，以方便操作。-->各开关的控制过程可以采用下列方式：当主机M1断路器K1合闸后，主机起动。这时机组串调装置才允许投入运行。首先手动合闸空气断路器QF2、QF3，再合闸KM3，启动机组，稳定后合闸KM2，给励磁控制单元FL62供电回路，运行励磁控制单元FLG2，调整励磁，使直流机电枢电压达到预期值。这一切完成后，就可以将串调装置投入运行。KM1合闸，然后K3断开，闭锁K2，严禁K2合闸，这时主机转速为调速范围中默认转速。如果要提高转速就要减小励磁电流，如果要调低转速，就要增大励磁电流，调节过程要慢调。此时直流电动机M2拖动的交流发电机M3处于发电状态，所发的电反馈到电网去，从而达到节能增效的目的。停机时合上K3，解除K2闭锁，然后断开KM1，辅机系统停机。主机停机后，液体电阻RF应自动调到电阻值最大状态，以备下次主机启动。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟控制机组串级调速装置，其特征在于包括串级整流电路ＦＬＧ１和直流电动机Ｍ２，所述串级整流电路ＦＬＧ１的输出端连接所述直流电动机Ｍ２的电枢输入端，所述直流电动机Ｍ２设有励磁控制单元ＦＬＧ２，所述励磁控制单元ＦＬＧ２包括励磁整流电路和自耦调压器，所述励磁整流电路的输入端连接所述自耦调压器的输出端，所述自耦调压器设有驱动其进行调压动作的调压伺服器。

【技术特征摘要】
1.一种模拟控制机组串级调速装置，其特征在于包括串级整流电路FLG1和直流电动机M2，所述串级整流电路FLG1的输出端连接所述直流电动机M2的电枢输入端，所述直流电动机M2设有励磁控制单元FLG2，所述励磁控制单元FLG2包括励磁整流电路和自耦调压器，所述励磁整流电路的输入端连接所述自耦调压器的输出端，所述自耦调压器设有驱动其进行调压动作的调压伺服器。2.如权利要求1所述的模拟控制串级调速装置，其特征在于所述励磁整流电路和所述串级整流电路均采用二极管整流桥。3.如权利要求1所述的模拟控制串级调速装置，其特征在于所述调压伺服器设有对其进行控制的可编程控制器。4.如权利要求3所述的模拟控制机组串级调速装置，其特征在于所述可编程控制器PLC设有若干用于实时采集被控异步电动机M1系统工艺运行参数的传感器，所述可编程控制器的控制信号输出端连接所述调压伺服器的控制端。5.如权利要求1、2、3或4所述的模拟控制机组串级调速装置，其特征在于所述自耦调压器的输入端设有依次串联的接触器KM2和空气开关QF2，通过接触器KM2和空气开关QF2连接电源电路。6.如权利要求1、2、3或4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李茂林，周明宝，严汉彦，洪旭，程建，
申请(专利权)人：北京紫御湾科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]