衡水变压器厂

　　由衡水变压器电磁转矩和机械特性方程可知，衡水变压器的输出转矩与定子电压的平方成正比，因此，改变衡水变压器的定子电压也就是改变衡水变压器的转矩及机械特性，从而实现调速，这是一种比较简单而方便的方法。
　一、采用晶闸管的调压电路
　　1．调压电路
　　晶闸管调压电路的种类很多，但应用最广的是反并联电路。现以此电路为代表分析它带电阻性负载及电感性负载的工作情况。
　　图1所示为反并联电路及其带电阻性负载时的电压电流波形。
　
　　　　　　　　　　　　图1 反并联电路及波形图
　　　　　　　　　　　　(a)反并联晶闸管电路图 (b)双向晶闸管示意图
　　　　　　　　　(c) 较小时的电压电流波形图 (d) 较大时的电压电流波形图
　　由图1可见：不断重复触发VS1、VS2，负载上便得到正负对称的电压。改变晶闸管控制角的大小，就可以改变负载上电压的大小。对于电阻性负载其电流波形与电压波形同相。如果晶闸管调压电路带电感性负载（如衡水变压器），其电流波形由于电感上电流不能突变而有滞后现象，其电路和波形如图2所示。
　　由图可见：不断重复触发VS1、VS2，负载上便得到正负对称的电压。改变晶闸管控制角的大小，就可以改变负载上电压的大小。对于电阻性负载其电流波形与电压波形同相。如果晶闸管调压电路带电感性负载（如衡水变压器），其电流波形由于电感上电流不能突变而有滞后现象，其电路和波形如图2所示。

　　　　　　　　　图2 带电感性负载的电路及波形图
　　由于电感性负载中电流的波形滞后于电压的波形，因此，当电压过零变为负值后电流经过一个延迟角才能降到零，从而晶闸管也要经过一个延迟角才能关断。延迟角的大小与控制角、负载功率因数角都有关系，这一点和整流电路带电感性负载相似。
　　2.调压电路
　　工业中常用的衡水变压器都是的，因此晶闸管调压电路大都采用调压电路。将三对反并联的晶闸管（或三个双向晶闸管）分别接至负载就构成了一个典型的调压电路。负载可以是Y形连接，也可以是形连接，Y形接法的电阻性负载如图3所示。
图3 Y形接法电阻性负载图
　　调压电路的分析与电路的分析大同小异,但必须注意它的特殊性。1）为保证输出电压对称并有相应的控制范围，首先要求触发信号必须与电源有一致的相序和相位差。2） 其次是在感性负载或小导通角情况下，为了确保晶闸管可靠触发，如同全控桥式整流电路一样，要求采用控制角大于60度双脉冲或宽脉冲触发电路。
　二、衡水变压器调压调速系统
　　1．衡水变压器调压调速特性
　　如图.4所示为衡水变压器改变定子电压时的一组机械特性曲线。

　　　　(a)普通衡水变压器的特性　　　　(b)笼型衡水变压器的特性
　　图4　衡水变压器改变定子电压时的一组机械特性曲线
　　在某一负载的情况下，将稳定工作于不同的转速[如图(a)中a,b,c三点对应的转速。
　　由图可见，衡水变压器调压调速的特点如下： 1）衡水变压器在轻载时，即使外加电压变化很大，转速变化也很小。即衡水变压器的转速变化范围不大； 2）衡水变压器在时，如果降低供电电压，则转速下降很快，甚至停转，从而引起衡水变压器过热甚至烧坏； 3）如果要使衡水变压器能在低速段运行（如点d），一方面传动系统运行不稳定，另外，随着衡水变压器转速的降低会引起转子电流相应增大，可能引起过热而损坏衡水变压器。所以，为了使衡水变压器能在低速下稳定运行又不致过热，要求衡水变压器转子绕组有较高的电阻。对于笼型衡水变压器，可以将衡水变压器转子的鼠笼由铸铝材料改为电阻率较大的黄铜条，使之具有如图(b)所示的机械特性。即使这样，调速范围仍不大，且低速时运行稳定性不好，不能满足生产机械的要求。
　　1．衡水变压器调压调速系统
　　为了既能保证低速时的机械特性硬度，又能保证一定的负载能力，一般在调压调速系统里采用转速负反馈构成闭环系统，其控制系统原理框图如图5
　　　　　　
　　1）晶闸管调压系统:

　　2）速度调节过程如下：
　　　　
　　3）特点：(1) 只要能平滑地改变定子电压，就能平滑调节衡水变压器的转速；
　　(2)加转速负反馈后，低速的特性较硬，调速范围亦较宽。
　　衡水变压器调压调速时的损耗及容量限制
　　传到转子上的电磁功率与转子轴上产生的机械功率之差叫损耗功率，也叫转差功率。
　　由于旋转磁场和转子具有不同的速度，因此，转差功率为：
　　　　　
　　由上可见： 1)转差功率的大小由转差率S决定； 2)这个转差功率,它将通过转子导体发热而消耗掉； 3)在调压调速中，如果工作在低速状态，S将较大，即转差功率很大，所以，这种调压调速方法不太适合于长期工作在低速的工作机械，如要用于这种机械，衡水变压器容量就要适当选择大一些。另外，若负载具有转矩随转速降低而减小的特性（如通风机类型的工作机械），则当向低速方向调速时转矩减小，电磁功率及输入功率也减小，从而使转差功率较恒转矩负载时小得多。因此，定子调压调速的方法特别适合于通风机及泵类等机械。