串級調速的基本原理

  可控硅串級調速是在電動機轉子回路串一可變電勢，通過改變電勢的大小進行調速，電動機的轉子功率經過可控有源逆變器，變為與電網同頻率的交流電能，將轉差功率返回電網，因此效率高。其基本原理如下：先將異步電機的轉子電壓經過三相橋式整流，整成直流（Ud），再在直流側串入一個與其相反的直流電勢（Uβ），Uβ是由可控硅有源逆變器產生，通過改變逆變器的逆變角β來改變Uβ的大小，從而達到調速與節能目的。

結構：

本裝置由可控硅整流器、逆變器、電抗器、頻敏變阻器、觸發器、保護部份等組成。

整流器

  由可控硅串級調速電氣原理圖所示，GZ1~GZ6組成三相整流橋，將電機轉子交流電壓變為直流電壓Ud，作為可控硅逆變壓器的直流電源。整流器正極經平波電抗器接電機定子零線，整流器負極接逆變器陰極。

逆變器

  KGZ1~KGZ3組成三相零式逆變器，陽極分別接三相交流電壓，陰極接整流器陽極，通過觸發脈沖控制，改變了逆變角β的大小，就可改變逆變器電壓Uβ的大小，從而達到調速的目的；當逆變電壓增加時，回路電流Id減少，電動機的轉子電流亦相應減少，電磁力矩小于機械阻力矩，電機減速，轉差率S增加，直至電磁力矩與機械阻力矩相平衡；反之，Ub減小，Id增大，電動機轉速增加。

平波電抗器

  平波電抗器DL在串調系統中的作用是保證小電流時連續，限制Δi/Δt電流上升率，使系統工作可靠。本裝置的平波電抗器采用擺動式電抗器，當電流增大時，鐵芯飽和，電感減小。

頻敏變阻器

  頻敏變阻器BL作限制起動電流用。當接觸器吸合時，BL接入，電機起動，經過延時，電機加速至接近異步轉速，此時轉子電壓頻率很低，投入串調或異步運行。

保護環節

  在逆變器三相進線設有C110~C112、R110~R112組成的阻容吸收保護，吸收電網操作過電壓，壓敏電阻YR1~YR3作為浪涌電壓吸收，吸收過電壓的峰值。

在交流進線設有KRD1~KRD3快速熔斷器作短路保護。

電控車間安裝有2臺引風機調速設備，單機功率為1600kW，2用2備。調速裝置為串級調速系統，逆變部分采用的是ABB公司DCS500B產品，在技術上有一定*性。其控制部分采用微電腦控制，串級調速設備的參數設定、運行數據顯示等都集中在一塊操作屏上。在對設備的監測和保護方面，從而取代了大量的中間繼電器，提高了系統的集成度和可靠性。機組在運行時，檢測串調系統的參數，隨時可以調用，以便對設備的監測和維護。

此系統具有三種工作模式，即CASCADE（串調）、BYPASS（旁路）、SCRO（轉子短路）。三種工作模式既互相，又有區別，三者之間可以平滑切換。串調運行時，當轉速達到zui低串調速度時，串調系統投入，電機速度可以在zui高與zui低調速范圍內調節；旁路運行時，電機帶起動電阻起動，然后起動電阻短接，電機全速運行；轉子短路運行時，介于串調和旁路方式之間，在調速范圍內時，和串調運行方式相同，當給定值大于zui大調速范圍時，自動轉入旁路運行，串調系統脫開，當給定值在調速范圍內時，串調系統又自動投入，機組運行在串調方式。

在設備運行中，我們發現系統仍存在一些問題：

串調系統功率因數比較低，所以需要加裝就地補償裝置和諧波吸收裝置。