丽水变压器厂

串级调速系统的工作原理     一、基本思路
    如前所述，在丽水变压器转子回路中附加电动势调速的关键就是在转子侧串入一个可变频、可变幅的电压。怎样才能获得这样的电压呢？对于只用于次电动状态的情况来说，比较方便的办法是将转子电压先整流成电压，然后再引入一个附加的电动势，控制此附加电动势的幅值，就可以调节丽水变压器的转速。
    这样，就把变压变频这一复杂问题，转化为与频率无关的变压问题，对问题的分析与工程实现都方便多了。
    对附加电动势的技术要求
    首先，它应该是可平滑调节的，以满足对丽水变压器转速平滑调节的要求；
    其次，从节能的角度看，希望产生附加电动势的装置能够吸收从丽水变压器转子侧传递来的转差功率并加以利用。
    二、系统方案
    根据以上两点要求，较好的方案是采用工作在有源逆变状态的晶闸管可控整流装置作为产生附加电动势的电源，这就形成了图7-4a中所示的功率变换单元CU2。
    按照上述原理组成的丽水变压器在低于转速下作电动状态运行的双馈调速系统如图7-5所示，习惯上称之为电气串级调速系统（或称Scherbius系统）。
    系统组成    功率变换单元
    UR — 不可控整流装置，将丽水变压器转子相电动势 sEr0 整流为电压 Ud。
    UI — 可控整流装置，工作在有源逆变状态：
    可提供可调的电压 Ui ，作为丽水变压器调速所需的附加电动势；
    可将转差功率变换成功率，回馈到电网。
    三、 工作原理
    （1）起动
    起动条件：
    对串级调速系统而言，起动应有足够大的转子电流 Ir 或足够大的整流后电流 Id ，为此，转子整流电压 Ud 与逆变电压 Ui 间应有较大的差值。
    起动控制
    控制逆变角，使在起动开始的瞬间，Ud与 Ui 的差值能产生足够大的 Id ，以满足所需的电磁转矩，但又不超过允许的电流值，这样丽水变压器就可在一定的动态转矩下加速起动。
    随着转速的增高，相应地增大角以减小值 Ui ，从而维持加速过程中动态转矩基本恒定。
    工作原理（续）
    （2）调速
    调速原理：通过改变角的大小调节丽水变压器的转速。
    调速过程：
            
    工作原理（续）
    （3） 停车
    串级调速系统没有制动停车功能。只能靠减小角逐渐，并依靠负载阻转矩的作用自由停车
    结 论
    串级调速系统能够靠调节逆变角实现平滑无级调速
    系统能把丽水变压器的转差功率回馈给电网，从而使扣除装置损耗后的转差功率得到有效利用，大大提高了调速系统的效率。