繞線轉子感應電動機

我國在研製各種電動機經濟運行裝置及採用其技術方面，已取得了顯著的成效，交流調速技術在風機、水泵類負載及其他領域得到了一定的推廣與應用，特別是中小功率低電壓的交流調速裝置已經得到較為廣泛的應用，並取得了公認的節能效果，經濟效益和社會效益明顯。但是在3～10kV 供電的高壓大功率應用場合，儘管採用多逆變器疊加實現高壓變頻調速，技術上實現了調速問題，但仍存在調速系統的功率因數低、諧波成分大等缺點，且調速裝置價格昂貴。

風機泵類負載所需的調速範圍較小，一般為60%～100%，且不需要反方向運行，故不需要可逆控制，所以對於風機水泵類的調速，採用串級調速完全可以滿足生產需求。串級調速所需變流器容量小，有較明顯的價格優勢，然而由於採用晶閘管實現的串級調速系統所固有的功率因數低、諧波含量大等缺點，在相當程度上制約串級調速的進一步推廣應用。

根據水泵及風機類負載的特點，提出了採用電流型PWM 變流器實現的繞線轉子感應電動機的調速系統，既滿足了風機水泵類負載的調速要求，又節約了能源，且系統具有效率高、功率因數接近為1.0、諧波含量小、成本大大降低等特點 ^[1]  。

利用電流型 PWM 變流器實現的繞線轉子感應電動機調速的原理：感應電動機的轉子電能經二極管整流橋構成的不可控整流器，將交流轉子能量變換成直流，進而由電流型PWM 變流器將直流電能變換成頻率為電網頻率，且電流幅值可調、相位可調的交流電能，變換後的電能通過自耦變壓器將轉子電能回饋電網循環使用。該調速方案完成調速的同時還具有以下特點：

（1）根據需要變壓器的輸入輸出為定變比即可，且輸入輸出不必進行電氣隔離，所以，本方案採用了自耦變壓器，大大節約了變壓器的成本。

（2）電流型PWM 變流器的交流側輸出電流為含有若干次諧波的脈衝電流，為保證電力系統正常運行，使得回饋電網的電能滿足國際諧波標準要求，在PWM 變流器與電網結合處採取適當濾波措施十分必要。

（3）電流型PWM 變流器的交流側輸出電流經濾波後為正弦，且相位角可控，所以採用適當的控制方案可在實現電動機調速的同時解決調速系統的諧波和功率因數問題。與晶閘管串級調速相比有明顯的優越性 ^[2]  。

①轉子串頻敏變阻器起動。

②轉子串電阻起動。

為了在整個起動過程中儘量保持較大的起動轉矩，可 以在電動機轉起來以後.採用逐級切除起動電阻的分級起動。其優點除上述外，還因轉子只申電阻沒有電抗，起動過程中功率因數比申頻敏變阻器起動時要高，且起動電阻可同時兼作調速電阻。 為了防止電動機在運轉時電刷磨損和減少摩擦損耗，有的電動機裝有電刷提起裝置。當電動機起動完畢 時，利用這種裝置，把轉子繞組彼此短路，然後將電刷 從滑環上提起。

①交流調壓調速；

②轉子串電阻交流調速；

③交流串級調速。

繞線轉子感應電動機定子上的 一次繞組連接於電源，轉子上具有與集電環連接的多相繞組的感應電動機。轉子三相對稱繞組可以連成Y形接線或△形接線。這種轉子的特點是轉子繞組可以外接電阻，以改善電動機的起動性能或用以調節轉速 ^[3]  。