[实用新型]无刷双馈电机四象限变频调速系统

说明书

本实用新型涉及一种无刷双馈电机四象限变频调速系统，该系统高压电网通过高压接触器与无刷双馈电机功率绕组连接，高压电网经过降压变压器连接到四象限变频装置输入断路器，再经过熔断器和输入电抗器连接到充电电阻和充电接触器，然后接入四象限变频器输入端；四象限变频器输出经过输出电抗器和输出接触器，同时与软启动装置进线端并联后连接到无刷双馈电机控制绕组。软启动装置进线端经过启动接触器和短接接触器串联后，通过铜排短接，启动电阻星形连接后接入启动接触器和短路接触器的公共点。该系统实现了以小容量、低电压四象限变频器调速大功率、高电压电机，并且调速范围广，可实现亚同步到超同步的调速。

技术领域

本实用新型涉及四象限变频调速系统，尤其涉及一种无刷双馈电机四象限变频调速系统。

背景技术

目前高压电机多为异步电机和同步电机，一般采用高压变频器进行调速。高压变频器容量选择一般比电机额定容量大，另外高压变频器多采用多级功率单元串联叠加的拓扑结构，控制系统复杂，故障节点多，体积大，操作维护困难，成本高。无刷双馈电机作为一种新型电机，具有功率绕组和控制绕组的两组定子绕组，功率绕组直接连接高压或低压电网，控制绕组连接低压变频器，从而实现使用低压变频器进行调速，但是采用普通二极管整流的变频器只能实现超同步的调速。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种无刷双馈电机四象限变频调速系统，该系统主要包含高压电网、无刷双馈电机、转速测试编码器和降压变压器；还有输入断路器、熔断器、输入电抗器、充电接触器和充电电阻，以及四象限变频器、输出电抗器和输出接触器组成的四象限变频调速装置；还有短路接触器、启动接触器、启动电阻和短接铜排组成的软启动装置。高压电网通过高压接触器与无刷双馈电机功率绕组连接，高压电网经过降压变压器连接到四象限变频装置输入断路器，再经过熔断器和输入电抗器连接到充电电阻和充电接触器，然后接入四象限变频器输入，四象限变频器输出经过输出电抗器和输出接触器连接到无刷双馈电机控制绕组。软启动装置启动电阻星形连接，接入短接接触器和软启接触器的公共点，短接铜排通过串联的短路接触器和启动接触器后，与无刷双馈电机控制绕组连接；转速测试编码器连线与四象限变频器主控板连接。

进一步四象限变频调速系统，整流和逆变均使用开关可控的电力半导体器件，整流功率单元和逆变功率单元为独立通用功率单元，采用直流母排并联结构，可通过直流母排扩展并联n(n≥1)对功率单元，便于容量扩充或是冗余设计。

进一步四象限变频器主控板与功率单元控制板采用光纤通讯控制，抗干扰强。采用触摸屏人机交互界面的RS485通讯线，易于监控和维护。另外变频器输入、输出电压和电流以及功率绕组电压、电流信号线，直流母线电压信号线，接触器控制及反馈信号线都与变频器主控板连接。变频器集成可编程逻辑控制功能。四象限变频器主控板采用双CPU架构，分别控制整流和逆变功率单元，控制精准，响应速度快。

再进一步四象限变频调速系统，变频器输出接触器和启动接触器电气互锁。

本实用新型四象限变频调速系统采用可控整流，具有能量回馈功能，实现了以低压小容量四象限变频器控制高压大功率无刷双馈电机从亚同步到超同步的全程调速。

下面结合附图和本实用新型的实施方式作进一步详细说明。

附图说明

图1是一种无刷双馈电机四象限变频调速系统主回路示意图；

图2是图1所示四象限变频器电路示意图。

具体实施方式

参照图1可见，该系统高压电网1送入降压变压器6降压后，输入断路器7 合闸，对变频器电容进行预充电，直流电压达到目标值后充电接触器11合闸，四象限变频装置上电完成。上电后四象限变频器12进行自检，对功率绕组3电压通过PT检测并对其进行PID锁相处理,正常后发出就绪指示。