晶閘管電動機
正文
由一套自控式變頻器(包括把直流變成交流的逆變器,見電力變流器)和一台同步電機組成的電動機。又稱可控矽電動機。它是同步電動機一種變頻調速的特殊形式。晶閘管電動機雖然是用同步電動機產生轉矩的,但其特性已與同步電動機大不相同。例如,同步電動機的轉速必須與電源的頻率保持嚴格的關係,但晶閘管電動機中的同步電動機是由總電源通過自控式變頻器供電的。自控式變頻器自動保證了供給同步電動機的交流電頻率與電機轉速的對應關係(見無刷直流電動機)。故電動機轉速與總電源頻率的對應關係已不存在。晶閘管電動機具有直流電機那樣良好的調速特性,可簡單地通過改變電機的輸入電壓或勵磁電流對電機進行大範圍的無級調速。由於這種電機沒有換向器,甚至可以做成無接觸式,所以晶閘管電動機又稱無換向器電動機。晶閘管電動機系統簡單,運行可靠,價格低廉,轉速和容量範圍很大,特別適宜於製成超高速、超低速和大容量的機組。它在大型鼓風機、水泵、軋鋼機、球磨機、迴轉窯等的傳動中占有重要地位,而且廣泛用於大型抽水蓄能電站的機組起動(見抽水蓄能電機)。根據電源電流制的不同,晶閘管電動機分為直流晶閘管電動機和交流晶閘管電動機兩種。
交流晶閘管電動機 現代電源絕大多數是交流電。在交流電源供電的場合,一般是先把交流電經可控整流變成直流電,然後再饋電給晶閘管直流電機。這種系統稱做晶閘管電機交-直-交系統。但是也可以不經過直流中間環節,直接用交-交變頻器(見變頻電路)把電源頻率的交流電變成電機所需頻率的交流電,以代替整流-逆變電路,構成交流晶閘管電機(圖2)。這種系統又稱無換向器電機交-交系統。交-交系統所用的半導體元件數量較多,耐壓要求也比較高。但它的所有晶閘管元件都直接接於交流電源,可以利用電源電壓交變出現電流為零的時刻關斷晶閘管。其晶閘管換流可靠,不受輸出頻率的影響,具有良好的起動特性。尤其是在低速運行時,通過適當地控制變頻器各晶閘管的觸發相位,可使變頻器的輸出電壓和電流波形比較接近於正弦波,從而顯著減少低次諧波分量,降低電機的損耗,減少振動和噪聲。交流晶閘管電機具有良好的低速特性。它特別適宜於用作牽引電機、大型軋鋼電機等對起動轉矩要求較高的場合。
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