KVC100-H(T)0380-3定子調(diào)壓調(diào)速裝置尺寸

1.1工作原理

定子調(diào)壓調(diào)速控制器是把兩種傳統(tǒng)的調(diào)速方式有機(jī)地結(jié)合起來用于控制三相交流繞線電機(jī)：Ø1～3檔時通過控制定子回路晶閘管導(dǎo)通角來改變電動機(jī)定子電壓；Ø4檔時通過改變電動機(jī)轉(zhuǎn)子電阻，改變電動機(jī)的機(jī)械特性。兩種調(diào)速方式的結(jié)合產(chǎn)生了非常好的控制效果，兩種方式的優(yōu)點得到了充分的發(fā)揮。

KVC100-H(T)0380-3定子調(diào)壓調(diào)速裝置尺寸

1.1.1 控制原理

定子調(diào)壓調(diào)速控制器閉環(huán)控制的原理見圖1-1，圖中Ag為主令給定，F/V為頻率電壓變換，I/V為電流電壓變換，MCU為單片機(jī)，AT為觸發(fā)器。

來自Ag、I/V、F/V的信號經(jīng)過MCU處理通過AT形成觸發(fā)脈沖控制晶閘管的導(dǎo)通角，達(dá)到控制電機(jī)定子電壓，從而控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的，也即實現(xiàn)對電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。控制器的晶閘管單元有五組反并聯(lián)的晶閘管模塊U、V、W、A、B。U、V、W導(dǎo)通時，電機(jī)輸出正向轉(zhuǎn)矩；A、B、W導(dǎo)通時，電機(jī)輸出反向轉(zhuǎn)矩。司機(jī)通過主令控制器給定電機(jī)轉(zhuǎn)速，由速度反饋實現(xiàn)閉環(huán)控制。 不同系列的控制器運行方式基本相同，只是在細(xì)節(jié)上有所不同。因此下面就介紹其運行方式。 

KVC100-H(T)0380-3定子調(diào)壓調(diào)速裝置尺寸

 1.1.2上升運行 

l 重載 主令置上升某檔速度時，上升接觸器先接通，電機(jī)得電建立力矩，隨后制動器打開，電機(jī)啟動，系統(tǒng)進(jìn)入閉環(huán)控制狀態(tài)。此后只要主令置于上升調(diào)速檔，通過主令的速度給定和速度反饋，系統(tǒng)都能很快使電機(jī)達(dá)到設(shè)定的速度。主令置全速檔時，系統(tǒng)進(jìn)入開環(huán)狀態(tài)，晶閘管全導(dǎo)通，電機(jī)平穩(wěn)加速，當(dāng)速度大于50%和75%時，分別切除兩級轉(zhuǎn)子電阻，使速度到達(dá)全速。當(dāng)主令回到調(diào)速檔時，兩級轉(zhuǎn)子電阻同時接入，系統(tǒng)重新進(jìn)入閉環(huán)控制。由于負(fù)載本身很重，此時電機(jī)轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)迅速減至設(shè)定速度，并穩(wěn)定運行。當(dāng)主令回到零位時，無論電機(jī)處于何種速度，制動器都立即制動。制動器從開始動作到真正閉合需要一定的時間（液壓抱閘一般在500ms左右），因此控制器延時一段時間再令電機(jī)斷電。 l 輕載 由于負(fù)載輕，因此減速和制動的運行狀況和重載不同。當(dāng)主令從全速檔回到調(diào)速檔時，由于負(fù)載本身很輕（尤其是空鉤時），電機(jī)轉(zhuǎn)矩只是略小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，因此減速時間很長，減到調(diào)速檔一般需要數(shù)秒時間。當(dāng)主令回到零位時，和重載一樣，制動器立即閉合。 1.1.3下降運行 l

 重載 當(dāng)主令置下降調(diào)速檔時，也是上升接觸器先接通。此時電機(jī)輸出的是反向轉(zhuǎn)矩，小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，因此電機(jī)處于倒拉反轉(zhuǎn)狀態(tài)。和上升相同，系統(tǒng)也是處于閉環(huán)控制狀態(tài)，只要主令置于下降調(diào)速檔，通過主令的速度給定和速度反饋，系統(tǒng)都能很快使電機(jī)達(dá)到設(shè)定的速度。當(dāng)主令置全速檔時，上升接觸器斷開，下降接觸器接通，系統(tǒng)進(jìn)入開環(huán)狀態(tài)，電機(jī)迅速加速，當(dāng)速度大于50%和75%時，分別切除兩級轉(zhuǎn)子電阻。電機(jī)的終速度將略大于同步速度，處于再生發(fā)電狀態(tài)。當(dāng)主令回到調(diào)速檔時，兩級轉(zhuǎn)子電阻同時接入，下降接觸器斷開，上升接觸器接通，系統(tǒng)重新進(jìn)入閉環(huán)控制。當(dāng)主令回到零位時，和回到調(diào)速檔一樣，電機(jī)以反向轉(zhuǎn)矩進(jìn)行制動。當(dāng)電機(jī)速度接近零時，制動器制動，待制動器*閉合后，電機(jī)才斷電。反向轉(zhuǎn)矩制動減少了對制動器的磨損。 l 

輕載 由于負(fù)載輕，因此加速的運行狀況和重載不同。當(dāng)主令置下降調(diào)速檔時，控制器首先使上升接觸器接通，再根據(jù)負(fù)載運行狀態(tài)進(jìn)行自動調(diào)整。當(dāng)負(fù)載較重時，電機(jī)可很快達(dá)到給定速度。當(dāng)負(fù)載較輕時，電機(jī)達(dá)到給定轉(zhuǎn)速時間較長，此時控制器會使下降接觸器接通，促使電機(jī)加速，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過給定轉(zhuǎn)速后，控制器再令上升接觸器接通，這就是輕載判別過程。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩與機(jī)械傳動阻力矩接近時，會出現(xiàn)多次判別，這是正常現(xiàn)象。

1.1.4平移運行

 當(dāng)主令在某一調(diào)速檔時，控制器在閉環(huán)控制下按該檔速度運行，當(dāng)受到某種阻力，如風(fēng)力或橋架傾斜，控制器在閉環(huán)控制下仍然維持該檔速度，若阻力消失，平移機(jī)構(gòu)將被加速，當(dāng)超過給定速度10%時，控制器使接觸器換向，電機(jī)輸出反向轉(zhuǎn)矩，開始減速。由于此時反向轉(zhuǎn)矩不超過滿載啟動轉(zhuǎn)矩，所以電機(jī)逐漸減速達(dá)到所要求的（略高于）速度，若此時平移機(jī)構(gòu)受到前推力，則反向轉(zhuǎn)矩用以保持速度，若沒有前推力，控制器再次令接觸器換向，平移機(jī)構(gòu)正常運行。 在任何狀態(tài)下，主令回零，控制器先令接觸器換向，電機(jī)輸出反向轉(zhuǎn)矩進(jìn)行電制動，速度接近零時，制動器制動。 控制器運行在某檔速度，而主令置反方向檔位，控制器先令接觸器換向，電機(jī)以反向轉(zhuǎn)矩進(jìn)行制動，速度過零后，再加速至該檔速度。  

2.1 平移運行

 當(dāng)主令在某一調(diào)速檔時，控制器在閉環(huán)控制下按該檔速度運行，當(dāng)受到某種阻力，如風(fēng)力或橋架傾斜，控制器在閉環(huán)控制下仍然維持該檔速度，若阻力消失，平移機(jī)構(gòu)將被加速，當(dāng)超過給定速度10%時，控制器使接觸器換向，電機(jī)輸出反向轉(zhuǎn)矩，開始減速。由于此時反向轉(zhuǎn)矩不超過滿載啟動轉(zhuǎn)矩，所以電機(jī)逐漸減速達(dá)到所要求的（略高于）速度，若此時平移機(jī)構(gòu)受到前推力，則反向轉(zhuǎn)矩用以保持速度，若沒有前推力，控制器再次令接觸器換向，平移機(jī)構(gòu)正常運行。 在任何狀態(tài)下，主令回零，控制器先令接觸器換向，電機(jī)輸出反向轉(zhuǎn)矩進(jìn)行電制動，速度接近零時，制動器制動。 控制器運行在某檔速度，而主令置反方向檔位，控制器先令接觸器換向，電機(jī)以反向轉(zhuǎn)矩進(jìn)行制動，速度過零后，再加速至該檔速度。  

2.2轉(zhuǎn)子電阻器的參數(shù)計算 升降機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)子電阻器的參數(shù)計算 1. 步驟1    根據(jù)起重機(jī)的載荷重量M，效率η，起升速度v（m/min），計算機(jī)構(gòu)所需的實際功率PM：

       60181.9vMPM´´´=h 2. 步驟2    根據(jù)電機(jī)的額定功率PN、實際功率PM、和轉(zhuǎn)子額定電流I2N計算轉(zhuǎn)子實際電流I2M：

             NNMMIPPI22×= 3. 步驟3    根據(jù)轉(zhuǎn)子開路電壓E2和轉(zhuǎn)子實際電流I2M計算轉(zhuǎn)子電阻Re： 

                          MeIER223= 4. 步驟4    根據(jù)表3-6確定轉(zhuǎn)子電阻器各段電阻值。

機(jī)構(gòu)類別 電機(jī)功率狀況 Re的百分?jǐn)?shù)（%） R1 R2 R3 

R4 升降 電機(jī)功率裕度較大時 9 11 16 

 大電機(jī)及功率裕度較小時 9 11 16 

29 平移  30 表3-6 例：一臺起重機(jī)載荷重量M=10t

（含吊具），起升速度v=5m/min，選電機(jī)為YZR180L-6， 機(jī)械效率η

=0.9，轉(zhuǎn)子電壓E2=218V，轉(zhuǎn)子電流I2N=46.5A，電機(jī)額定功率PN=15KW KWPM1.9605×9.01×81.9×10=＝ AIM2.28=5.46×151.9=2        Ω46.4=2.28×3218=eR R1=0.09Re=0.09×4.46=0.41Ω R2=0.11Re=0.11×4.46=0.49Ω R3=0.16Re=0.16×4.46=0.71Ω R1 R2