对于绕线转子异步机的调速,可以利用转差功率端口━Ps口直接控制轴功率。方法是由Ps口移出或注入转差功率。需要指出:
① 所述的转差功率应区别经典电机学中的转子损耗转差功率,为此将后者称为转子损耗功率,记以△P2。
② 转差功率有电能与热能之分,分别记以Pes和Prs,两者性质不同,对调速的影响也不同。
图4.异步机转子功率控制调速
当在转子的Ps口引入电转差功率Pes时,转子的轴功率:
PM=(Pem±Pes)-△P2 (14)
式中的Pem为定子向转子传输的电磁功率,电转差功率的负号表示从Ps口移出,正号表示从Ps口注入。Pes属电功率,故与电磁功率相合成,结果使轴功率PM发生变化,电机转速得到相应调节。
电转差功率调速的典型实例是串级调速和双馈调速,前者的电转差功率为负,流向为从转子移出,故实现的是额定转速以下的调速。后者的电转差功率可以双向流动,既可以移出,又可以注入,因此可以实现低同步和超同步两种调速。
当Ps口引入的是热转差功率Prs时, 转子的轴功率则为:
PM=Pem-(△P2+Prs) (15)
显然热转差功率的引入,增大了电枢(转子)的损耗,轴功率随Prs的增大而减小,其典型例子是异步机转子串电阻调速。
三、功率控制的理想空载转速,效率与机械特性
根据电机学,电动机的理想空载转速主要取决于电枢的电磁功率,因有:
Ω0=Pem/M (16)
由于电磁转矩为负载所决定,理想空载转速Ω0就决定于某一负载条件下电磁功率的大小。
功率控制调速的电枢功率可以综合表达为:
PM=ΣPem-Σp2 (17)
相应的转速:
PM/M=ΣPem/M-Σp2/M (18)
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