[实用新型]逆变器短路控制式串级调速装置

说明书

本实用新型属于交流电机传动控制技术领域。它是一种逆变器工作在逆变和短路两种状态下的晶闸管串级调速装置，它可平滑地调节绕线式异步电动机的转速，装置的功率因数可接近异步电机本身的功率因数。

现有的串级调速装置主要有两种，第一种是普通型串级调速装置，它是由接在转子侧的整流器将转差功率整流后变成直流电能，再通过相位控制的逆变器变成交流电能回送电网，调节逆变器的相位控制角就改变了逆变电势，因而能平滑地调节异步电动机的转速，但这种串调装置的功率因数低，一般小于0.5，现在使用的绝大部分是这种装置。第二种是PWM斩波式串调装置，如原北京钢铁学院研制的“GTO串调装置”就是这种，它是在第一种串调装置的整流器与逆变器之间增加一个斩波器，控制斩波器的占空比就可调节异步电机的转速，这种串调装置功率因数可接近电动机本身功率因数，该装置与普通串调装置相比结构复杂，维护麻烦，成本高。

本实用新型的目的是：提供一种结构简单、实用、功率因数高的串级调速装置。

本实用新型是这样实现的，它由整流器、电抗器、逆变器、逆变变压器及触发器组成。它不改变普通串调装置主电路的结构，对逆变器用特殊的脉冲控制就可使普通串调装置中的相位控制逆变器成为短路控制式的逆变器，调节逆变器短路控制角度就可改变逆变电势的大小，因此可平滑调节异步电动机转速，同时装置的功率因数可接近异步电动机本身的功率因数，以下结合附图对本实用新型的组成及其脉冲控制作进一步详细地说明。

图1是本实用新型的电路原理图，它由整流器（Z）、电抗器（L）、逆变器（N）、逆变变压器（B）以及触发器（CF_A、CF_B）组成。

图2是本实用新型的三相全控桥逆变器电路图，逆变器由晶闸管KP1－KP₆组成，为实现逆变器短路控制，逆变器的共阳极组晶闸管的编号为4、6、2，共阴极组晶闸管编号为5、1、3，6只晶闸管的导通顺序为1－2－3－4－5－6。

图3是逆变器晶闸管元件的脉冲控制图。

图4是触发器接线图，触发器接入同步信号（u_T1－u_T6），触发器CF₄、CF₆、CF₂由给定电压U_K1控制，触发器CF₅、CF₁、CF₃由给定电压U_K2控制。

参照图2及图3触发脉冲控制是这样实现的：在WT＝α₀时输出脉冲Ug4、Ug3，逆变器工作在逆变状态，逆变电压为Uac。当WT＝α₁时，输出脉冲Ug5、Ug4，由于此时Uac为正，因而KP5导通的同时给KP₃加上反压，KP₃关断。由于KP₄与KP₅同时导 通因而将电机转子短接，当WT＝α₂时发出脉冲Ug6、Ug5此时电压Uba为负，KP₆导通的同时给KP₄加上反压并使之截止，这样转差能量又通过KP₅、KP₆及逆变变压器回送电网，此时输出电压为Uba，同理当WT＝α₃时发出脉冲Ug₁、Ug₆，当WT＝α₄时发出脉冲Ug₂、Ug₁，当WT＝α₅时发出脉冲Vg₃、Vg₂，这样逆变器就不断地工作在逆变——短路状态。