获得的实验结果明这种具有创新特色的交流变频调速实验系统可实现电动机组之间直接电磁转矩方式的负载关系，可方便地获得电动机在反应或位能负载特性下象限运行的连续控制过程。并实现了任意负载方式下再生能董的全部回饿利用，任意负载下系统消耗功率仅占电动机实际负载功率的30以下。
中号丁，202 1系统的结构及特点传统的交流调速实验系统的工作过程是工频电源通过变频器输出变频电压驱动电动机发电机组调速，使得发电机发电供给电阻电热器等负载，在发电机上产生电磁转矩作为异步电动机的负载转矩，这负载转矩是通过变频器吸收电源功率来平衡的。因此，传统的交流调速实验系统在任意负载下的调速工作过程都是个电源能耗的过程。
这种交流调速实验系统在系统结构上有重大改进，将常规的电动机发电机组结构改成了同轴双电动机组结构，变频电源主电路采用了两台逆变器直流母线并联工作方式，各自的变频输出电压分别驱动两台电动机。通过控制系统实施对两台逆变器的差频控制来确定两台电动机的不同工作状态。该系统不仅是结构的改变，重要的是作为实验系统，它的功能指标控制特性获得了全面如果不计电动机负载以外的其它损耗，该系统在任意负载下的调速工作过程实际上仅体现了个再生能量变换回馈过程。
2系统原理分析2.1电动机负载形式及特性这种系统的工作原理是通过使两个逆变器输出不同频率的交流电压来分别控制驱动同轴的两台异步电动机。由异步电动机转矩特性分析及参数达式可以证明，此时获得高频电压的电动机M1工作在电动机状态第象限，它产生的电磁转矩作为主动转矩拖动低频电压驱动的另台电动机M2，使之运行在超同步nnfl2下的再生发电工作状态第象限。显而易，如，系统具备了再生能量的回馈条件，处于发电状转矩，使得这电动机组之间获得了种直接电磁转矩方式的负载关系。2出了这种结构的两台电机在以上对应工作状态下的各自的机械特性并清楚反映出了它们之间的负载关系特性。
收稿，期20000.第作者陈政石，男，1953年生，副教授本文编校2.2变铎器工作状态分析对于1结构的变频调速实验系统，由于可灵活地调控两台逆变器的输出信号的频率和2，使=2，在电动机最大电流限定范围内时，两台电动机都可在电动和发电状态之间连续平滑过渡，并可以工作在稳态过程中，2特性，这是其它任何结构的实验调速系统不可能实现的。显然系统中的逆变器电路恰好满足了这种系统状态转换过程的要求。以电动机MI为例，当12，时，工作在电动机状态，此时逆变器处于逆变工作状态，其相电压与相电流的相位差小于90，3对应的是，发电状态，此时逆变器1处于整流工作状态，其相电压与相电流的相位差大于90，4对应从波形分析角度，也清楚直观地反映了逆变器在系统状态变化过程中完成逆变整流或整流逆变的工作状态变化过程，它对逆变器本身的实验研究也是很有意义的。
23再生能量的回馈路径和转换利用由2特性可以看出，保证两台电动机之间再生能量的充分回馈利用。在本系统中，由于电源侧共用相不控整流桥，不能提供发电再生能量回馈电网，然而1电路中的电压型逆变器桥臂极管组成的反向不控相桥路却提供了再生交流能量的，馈路径。也就是说，以发电状态运行的那台电动机交流供电回路中，其逆变器的作用已转换为整流器的作用，即与逆变桥臂并联的反向极管桥路完成了将再生发电状态下电动机发出的交流电压整流成直流电压作用在公用直流母线上，且逆变器直流侧的电流方向与其运行在逆变工作状态时正好相反，1电路的直流电流方向。在此期间逆变器1吸收的功率来自于电源和逆变器2分别提供的两个直流分量之和。也就是说电动机消耗的电能是来自于电源和电动机再生发电能量之和。由此可以看出，调速系统在这种工作模式下，其发电状态运行的电动机2的再生能量获得了全部的回馈利用。由转矩特性分析得出其发电运行的电动机M2产生的电磁转矩方向与电动机的转矩方向正好相反。
因此，该电磁转矩又可称为模拟负载转矩。
通过对两台电动机实施差频控制可以有效的调整再生能量的大小，从而可以达到对基频以下范围3系统控制单元设计由2两台电动机综合的机械特性可以看出，只要控制两台逆变器输出的电压有频差，就可以获得个平衡的负载关系及对应的特性。同时也反映出了电动机的负载转矩正比于供给两台电动机电压的频差4的关系。为满足以上的系统特性和对差频输入信号的要求，为这系统专门设计了综合控制单元，5，硬件电路由单片微控制器8952位0转换器键盘显等扩展组成，并设计了综合控制程序。控制单元可向两台逆变器分别输出多种模式的模拟量频率信号，具有差频预置比例同步控制和再线修改参数等多种系统控制功能，使得完成调速统功能的操作更加灵活。
4系统应用及结论这实验系统将交流变铎调速技术在教学科研和应用中的些理论现象和动态过程扩分析结论给予了全面的实验认证，可以为交流调速技术应用在不同负载类别和工况下所关心的些特殊性能指标给出实际量化评估，从而为不同传动负载类别选择确定交流调速方案提供技术参考依据。
该系统的特色在于解决了交流调速实验系统的负载模拟系统再生发电能量的全部回馈利用和高效节能等关键技术。它的创新结构设计使得在实验室条件下就可方便地获得电动机在反应或位能负载下的象限运行的连续变化控制过程，以及反映在变频器内的整流逆变整流工作状态下理论现象的直观认识过程。文中所述的系统特征和结论己通过了系统实验的充分确认。
1满永奎，韩安荣等。通用变铎器及应用。北京机械卫业出版社，19951075
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