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电动测功机原理与电动测功机的优点对比 电动测功机在实验室的应用 今后利用电动测功机原理电动测功机,L2,L3)产生旋转磁场,并与感应电流相互作用转子绕组产生电磁转矩进行能量交换。 定子绕组感应电势有效值为:U≅E==E=定子电压,f=电源频率,k=系数(常数),φ=异步电动机磁通调速方法:n=60f (1-s)/Pn。 从公式中可以看出,如果调节转速,就可以调节电机的极对数Pn、转差率s和频率f。 目前常用的调速方式有改变极对数、改变转差率和变频调速等,以往的调速方式均不适用于平滑的变速,应用范围有限。 高、静动态性能好等优点得到广泛应用。 但由于转矩与磁通量的关系,当电流相同时,磁通量越大,转矩越大。 为了提供最大扭矩,便于柴油机的控制,必须尽可能保持最大磁通量: U1≅E1=→U1/f1= C1φtorque:M=CmφI2cosφ 由以上两式分析,可以这样做:当U1不变时,f1↑→φ↓→M↓U1不变,f1↓→φ↑→磁路饱和→铁损增加,绕组过热,功率因数降低。 因此,只调整f是不够的,还需要同时调整U1和f1,以保持磁通恒定。
,受电机绕组绝缘强度的限制,定子电压不能随频率按比例增加,只能保持在额定电压。 此时气隙磁通随频率的增加成反比减小,进入弱磁调速范围。 即从基频向下变频调速,保持E1/f1不变,Tmax、Dnm与频率无关,机械特性平行,硬度相同,类似于降压直流电动机的调速,属于从基频向上的恒速调速 变频调速,不允许提高电源电压。 当频率调高时,电压只能保持恒定。 频率越高,磁通越小,类似于直流电机的弱化。 因此,变频调频的特点是:基频向下调节时,为恒转矩调速方式,基频向上调节时,近似为恒功率调速方式; 调速范围大; 调速稳定性好; 无级调速。 根据结构,变频调速方式主要分为AC-DC和AC-AC变频两种。 与两者相比,目前使用较多的是AC-DC-AC变频方式。 可与三相异步电动机组合变频调速。 主要有恒压频比控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等,前两者的动态调速性能稍差,后两者在测功机系统中应用更为广泛。 矢量控制方法是根据转子磁链定向的异步电动机动态模型,将定子电流分解为励磁分量和与之垂直的转矩分量。 参照直流调速系统的控制方式,两个电流分量独立控制电力测功器,其控制类似于直流调速系统中的双闭环控制方式。 该方法需要提前对速度和磁链进行解耦。 控制方式较为复杂,但可以达到与直流电机相似的调速性能。
直接转矩控制法也是基于动态模型,控制闭环的内环直接采用转矩反馈,采用bang-bang控制电力测功器,可以获得快速的转矩动态响应,控制也比较简单。 在我们目前使用的系统中,西门子采用矢量控制方式,ABB采用直接转矩方式,阿尔斯通采用直接转矩方式。 两种控制方式各有优势,都符合我们的要求。 电动测功机的优点 节能 水力和涡流是将柴油机的机械能转化为水的热能,以达到测功机的目的。 水经过水循环后虽然可以重复使用,但其中的热能无法回收,只能浪费掉。而电力测功机可以将产生的机械能转化为电能,回馈到内部电网供其他用电设备使用设备。 其电能回馈效率可达92%以上,是节能的上佳选择。
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