CN2284471Y

CN2284471Y - 60赫兹交流异步变频装置

Info

Publication number: CN2284471Y
Application number: CN 96223207
Authority: CN
Inventors: 虞顺邦; 王征; 秦全兴
Original assignee: SHANGHAI SHANGZI ELECTRICAL CONTROL CO
Current assignee: SHANGHAI SHANGZI ELECTRICAL CONTROL CO
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 1998-06-17
Anticipated expiration: 2006-12-31

Abstract

本实用新型涉及一种60赫兹交流异步变频装置,其特点是它由主机和功率不小于主机功率1/5、转速为主机三相旋转磁场同步转速1/5的付机通过联轴器构成一体,主机采用转子为线绕式异步电机,主机定子绕组和50赫兹电网连接,转子绕组60赫兹输出和负载连接。本实用新型优点为:结构简单,运行可靠,维修方便、价格低、有较强的过载能力,可满足如船厂、科研院所等需用60赫兹电源用户的需要。

Description

60赫兹交流异步变频装置

本实用新型涉及一种把50赫兹变换成60赫兹电源的变频装置，它用于船厂、研究所等需要用60赫兹电源的场合。

现有的60赫兹变频采用以下装置来实现：

1、同步发电机组：它由同步或直流电动机、同步发电机、直流励磁等组成，需配备发电机输出柜、电动机操作柜、发电机励磁装置、电动机励磁或直流调速装置等设备，对于大容量低电压同步电动机还要配减压启动装置，采用同步发电机组作为变频装置，其缺点是：结构复杂庞大，励磁装置故障多，维修困难，成本高，

2、可控硅变频装置：其不足之处是要获得良好的波形必须有良好的滤波装置，而且其过载能力差，故障多，对维修人员技术要求高，价格贵。

3、数字可编程序控制IGBT驱动的交流变频器：缺点是过载能力差，价格过于昂贵，用户难以接受。

本实用新型的目的是为克服现有技术的缺点，提供一种结构简单、制造使用方便，过载能力强，运行可靠，成本低的60赫兹交流异步变频装置。

本实用新型的技术方案是这样来实现的，它由主机和功率不小于主机功率1/5、转速为主机三相旋转磁场同步转速1/5的付机通过联轴器构成一体，主机采用转子为线绕式异步电机，主机定子绕组和50赫兹电网连接，转子绕组60赫兹输出和负载相连接。

为了实现上述方案，拖动主机的付机可采用：

1、鼠笼式异步电动机配置调速器构成；

2、多极低速鼠笼式异步电动机；

3、直流电动机。

本实用新型采用方案的原理是把转子线绕式异步电机看作一台变压器，其转子感应电势频率(付方)f₂与定子(主方)频率f₁的关系为f₂＝Sf₁，式中S为电机转差率，如当电机转子静止时S＝1，主付方电势频率相同即f₂＝f₁＝50Hz。如果要求转子感应电势频率为60赫兹，则

，此时异步电机转子绕组参量如表1

转子参量	关系式	备注
转子参量	关系式	备注	感应电势值	E₂＝S·k₁₂E₁	k₁₂-变化
感应电势频率	f₂＝s·f₁		感应电势值	E₂＝S·k₁₂E₁	k₁₂-变化
感应电势频率	f₂＝s·f₁		漏抗	x₂＝s·x₂

为达到S＝1.2，本实用新型采取如图1方案，图1中发电机G定转子绕组各自单独联接，定子绕组通电后，三相旋转磁场φ₁的方向为逆时针，假定极对数P＝2，φ₁转速

N φ_{1} = \frac{60 \cdot f_{1}}{p} = \frac{60 \times 50}{2} = 1500

(转/分)，电动机M拖发电机G的转向须顺时针，方能获得S大于1的转差率，S-1.2的转速n₂＝1.2nφ₁-nφ₁＝300转/分，nφ₁与n₂关系为5∶1。根据转矩

原理，由于主机

又由于付机选择功率和转速均为主机的1/5，付机

M_{2} = k \frac{p_{2}}{n_{2}} = k \frac{1 / 5 p_{1}}{\frac{1}{5} n φ_{1}} = k \frac{p_{1}}{n φ_{1}}

式中K为功率与转矩折换系数，

所以M₂＝M₁，付机能通过联轴器逆主机旋转同步速度运转。

因此采用本方案，付机通过联轴器带动主机，必须具有不小于主机额定转矩的能力和1/5的有功功率输出以满足1/5的主机三相定子绕组产生。在实施本方案时，根据用户对输出电压要求，发电机可以是转子输出，也可以是定子输出，输入、输出原理上是可以互换的、在对于输出电压变化范围要求高的场合，可以采用电压补偿方式。

本实用新型实施例结合附图作进一步说明。

图1为本实用新型原理图；

图2为实施例原理框图；

图3为实施例结构示意图；

图4为实施例电气原理图。

本实施例为300KW，60Hz的变频装置，由图2所示，付机由电动机M通过调速装置T构成，带动主机G，其转向与“φ₁”相反，转速为1/5主机三相旋转磁场同步转速，50Hz电网和主机定子绕组连接，主机转子产生60Hz电源供负载，同时，由检测回路对于输出电源的电压，电流、频率及输入功率进行检测，由控制回路实现控制，一旦出现故障，报警切断电源，图3为300KW60Hz变频装置结构示意图，1为电动机，2为联轴器，3为调速机构，4为控制柜，5为发电机，这样的装置，结构紧凑可移动，使用很方便。

图4为300KW，60Hz变频装置电气原理图，它由控制回路6、付机(电动机)1，主机(异步发电机)5、检测回路7等组成。

由于是采用了线绕式异步发电机通过联轴器和付机组成一体的主案、它优点是结构简单、运行可靠、维修方便，价格低，总投资费用仅为同容量同步机组的30％左右，有较强的过载能力能满足用户要求。

Claims

1、一种60赫兹交流异步变频装置，其特征在于，它由主机和功率不小于主机功率1/5、转速为主机三相旋转磁场同步转速1/5的付机通过联轴器构成一体，主机采用转子为线绕式异步电机，主机定子绕组和50赫兹电网连接，转子绕组60赫兹输出和负载连接。

2、根据权利要求1所述的60赫兹交流异步变频装置，其特征在于，所述的付机为鼠笼式异步电动机配置调速器构成。

3、根据权利要求1所述的60赫兹交流异步变频装置，其特征在于，所述的付机为多极低速鼠笼式异步电动机。

4、根据权利要求1所述的60赫兹交流异步变频装置，其特征在于，所述的付机为直流电动机。