第

26

卷第

3

期

铁 　　道 　　学 　　报

Vol. 26

　

No. 3

2 0 0 4

年

6

月

JOURNAL OF THE CHINA RAILWAY SOCIETY

J une

2004

文章编号

: 1001

2

8360 (2004) 03

2

0051

2

04

功率因数补偿式绕线异步电机串级调速方法研究

刘志刚

,

　和敬涵

(

北京交通大学 电气工程学院

,

北京 　

100044)

摘 　要

:

本文提出了一种新的绕线式异步电机串级调速方法

,

该方法利用电流型

PWM

整流器

,

在实现电机调速

的同时对电机的功率因数进行补偿

,

使电机调速系统具有纯电阻特性

,

并具有效率高 、

功率因数接近

1. 0

、

成本低

等特点 。实验证明了该方法的可行性 。

关键词

:

电流型

PWM

整流器

;

调速

;

功率因数补偿

中图分类号

: TM343. 4 ; TM464

　　文献标识码

: A

Study on a Novel Adjusting Method of the

Wired Rotor Asynchronous Motor

LIU Zhi

2gang , 　HE Jing2han

(School of Electrical Engineering , Beijing Jiaotong University , Beijing 100044 , China)

Abstract : The paper proposes a novel solution to the adjusting system of the wired rotor asynchronous motor , which uses PWM

rectifier’

s boosting speciality from DC to AC. Energy feedback from rotor to stator is realized while the energy resource is

saved. Compensation of the power factor is researched in this paper too . High efficiency , near

2unity power factor and low cost

of equipment are reached. The method is proved feasible through experiments.

Key words : current

2type PWM rectifier ; speed adjusting ; power factor compensation

　　铁路系统运行着许多高电压大功率的交流电机 ,

由于该类电机所带负载工况变化较大 ,若采用交流调
速技术实现变速运行 ,将获得显著的节能效益 。

小功率低电压的交流电机调速装置已经得到较为

广泛的应用 ,而对于 3 kV～10 kV 的大功率交流电机 ,
采用多电平式高压逆变器及 H 桥串级电路等方法可
实现调速 ,但设备价格往往较高 ;采用可控硅串级调速
虽具有寿命长 、

可靠性高等特点 ,但功率因数低 、

谐波

成分大 ,调速性能不理想

[1 ]

; 变频调速尽管具有性能

好 、

调速容易等特点 ,但在高压大功率等场合 ,须采用

电力电子器件的串并联或逆变器叠加技术 ,降低了系
统的可靠性 ,并大大增加了成本 。

本文采用电流型 PWM 整流器实现的转子绕线式

异步电机调速系统 ,既满足了该类电机的调速要求 ,节
约了能源 ,又使功率因数接近 1. 0 ,并且效率高 ,成本
低 。

收稿日期

: 2004

2

02

2

13 ;

修回日期

: 2004

2

03

2

17

作者简介

:

刘志刚

(1961

—

) ,

男

,

山东莱阳人

,

副教授

,

博士 。

E

2

mail : energywave @126. com

1

　调速原理

图 1 为采用 PWM 整流器方式的绕线电机调速原

理图 。

由二极管整流桥构成的不可控整流器 ,将绕线式

异步电机的交流转子能量变换成直流 ,采用电流型

PWM 整流器 ,将直流电能变换成频率为电网频率 、

电

流幅值可控并相位可调的交流电能 ,实现与电网并网 ,