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当电动机调速时,转子的部分功率通过电传导馈入内馈绕组,如果忽略损耗,内馈绕组所获得的功率与转子被移出的功率相等。内馈绕组在接收转子移出功率的同时,又将这部分功率送还给定子。则定子主绕组输出的只是机械功率,使电动机从电网吸收的有功功率减少,从而实现高效率的节能运行。
内馈调速的下限转速取决于E3/E2,即内馈绕组的电势E3与转子电势E2之比。当E3越接近于E2时,下限转速越低,特别是E3≈E2时,下限转速为零,调速范围无穷大,电动机自启动就进入调速状态。但扩大内馈调速的调速范围必须考虑经济性。扩大调速范围必然增大经济成本,因为内馈绕组电压的提高,将导致内馈电动机的制造成本加大,同时,必然引起电力电子控制器件耐压等级和其他性能的提高。目前,电力电子器件的工作电压在低于660V的区间较为经济可靠,超过这一区间,一方面成本加大,另一方面可靠性相应降低。工程应用中通常转速下调40%~50%已完全满足实际需要,因此,没必要过分追求调速范围。
内馈调速系统的特点
回避了定子高电压问题
功率较大的电动机一般工作电压也高,如果采用定子控制的调速方法,不可避免地要遇到高电压问题。内馈调速采用的是转子控制,有效利用了异步电动机的变压器机理,避开了高压问题,实现了高压电动机低压控制,既降低了成本,又提高了可靠性。
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