飞来峡水电站清污机串级调速系统

刘群
2018-02-12
来源:电机技术

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飞来峡水电站位于广东北江的中下游,装设了4 台灯泡贯流式机组。每当中上游发洪水时,总是带来大量的枯枝烂叶和生活垃圾积聚在发电机组进水口的拦污栅上,造成很大的水头损失,严重影响着机组的正常出力,为此在机组的进水口处装设了1 台移动式抓斗清污机。该抓斗清污机行走机构及起升机构的电机都是采用串级调速的原理来实现调速。


可控硅串级调速是在电机转子回路串一可变电势,通过改变电势的大小来进行调速,电机的转子功率经过可控有源逆变器,变为与电网同频率的交流电能,将转差功率返回电网,因此效率高。其基本原理如下:先将异步电机的转子电压经过三相桥式整流,整成直流Ud,再在直流侧串入一个与其相反的直流电势Uβ,Uβ是由可控硅有源逆变器产生,通过改变逆变器的逆变角β来改变Uβ的大小,从而达到调速与节能目的。

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飞来峡水电站移动式抓斗清污机的起升机构串级调速系统主要由整流器、逆变器、电抗器、电气制动整流装置、保护部分、触发组件等组成,下面主要介绍电气制动整流装置和触发组件。


1.电气制动整流装置。


由于清污机属于起重设备,所以在该串级调速系统中多了一套由UlO~Ul2三支只二极管组成的电气制动整流装置,其阳极分别接至逆变变压器T次级的A3 、B3和C3,输出电压的正极接电机的定子线圈。其工作过程为:在清污机重载下降时,KM21、KM22失电,KM23得电,在电机的定子线圈上加入一励磁电流,使得电机定子上产生阻碍转子旋转的磁场,其大小随逆变器可控硅逆变角的大小改变而改变,达到清污机在重载下降时调速的目的,同时电机转子的转差功率也将由逆变变压器返送回电网,此时的电机相当于发电机在工作。

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2.触发组件。


与普通的串级调速触发器不同,该触发组件由给定电路、霍尔元件电流放大电路及触发电路A、B、C组成,它们分别以模块插件的形式组装起来。


Tl为多副边变压器,分别为给定电路模块、霍尔元件及电流放大模块及3 个触发模块提供工作电源;T2为触发电路提供同步信号;T3 则为给定电路模块检测电机转子的电流反馈信号;触发组件的工作过程为当转动主令控制器手柄时,主令控制器产生的0.8NH 信号经E、M、UK送至给定电路,给定电路把该信号与电机转子的反馈信号进行比较后,经电流放大模块放大,再送往触发模块A、B、C进行处理,分别得到GA 、GB、GC3 个互差120°的触发脉冲来控制U1 、U2 、U3三只可控硅,通过改变U1 、U2 、u3 逆变角的大小,从而改变逆变器两端电压的大小,达到调速电机的目的。


该套串级调速系统在保证做好清污工作、保证机组正常出力的同时,也达到了较好的节能效果,对此类机电设备的控制方式改造或换型具有重要的借鉴意义。

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