串联谐振实现单相异步电动机在低压线路上高压运行和调速

串联谐振实现单相异步电动机在低压线路上 高压运行和调速 魏　明 (山东建筑工程学院机电系, 250014) 摘要　在低压交流电路中串入电容器C 和可调电阻R , 使C 与电机的等效电感接近谐振, 电机可 在较高电压激励下运行; 改变 R , 可实现电机的连续调压调速。 关键词　单相异步电动机　低压线路　L - C 串联谐振　调压调速 　　很多场合交流供电线路必须采用低压, 而单相异步电动机却是按高压激励设计的。 为了能够运行这些电机, 往往通过变压器升 压。本文提出的方法为在电机的低压供电线 路上串入电容C 和可变电阻R , 如图 1 所示。 图 1 中R 1m 和X 1m 为电机定子电阻和感抗, 虚 线以右为电机转子的等效电路[ 1 ]。 图 1　串入C 和 R 的单相电机等效电路 　图 1 中 C 的选取, 应尽量使其容抗 X C 与电机在某一转差率S 时的等效感抗X (S ) 相等或接近相等。如某种单相异步电动机, 在 S = 011 时, 其等效总感抗为 111138 [ 1 ] , 则C 应为 2816ΛF 左右。在 S = 011 时, 该电机的 等效电阻为 901788 [ 1 ]。设低压线路的电压为 36V , 图 1 中R = 0 时, 单相电机的端电压为 　　 3690178× 901782+ 111132 • 57V (1) 此时, 额定电压 60V 的电动机已可以在 36V 交流线路上正常运行。考虑图 1 中的R , 不考 虑 S 变化影响时, I 约为 　　　　I • 36R + 90178 (2) 显然 R 的变化可以引起 I 明显的变化, 使电机端电压改变, 实现连续调速。 图 1 电路可能带来的一个问题是串入电 容C 后, 电机有可能发生振动[ 2 ]。但考虑到 X C 较小和电机容量 S D 较小这两个因素时, 都使得电机发生振动的可能性大大降低[ 2 ]。 图 1 电路的另一个好处是提高了功率因数。 结论: 在交流低压线路上串入电容C 和可调 电阻 R 时, 使C 与电机等效电抗接近谐振, 可使电机获得较高的运行电压; 调整R 时可 连续改变电机转速, 提高电机的功率因数, 并 不易使电机发生振动。 参考文献 1　李隆年等. 单相电机原理与设计. 北京: 清华大 学出版社, 1984 2　清华大学电力系等. 串联电容引起的电动机自 激. 北京: 科学出版社, 1978 (收稿日期: 97—03—10) 启　　事 为了更好地体现本刊宗旨, 促使科研成果尽快地转化为生产力, 创造更大的社会效益, 本刊决定设立科 技成果介绍专栏。通过科研攻关, 荣获省 (部) 级科技进步三等奖及以上的本刊专业及相关领域的科技成果, 均可通过此专栏免费介绍给广大读者。需要刊登的单位与个人请与我们联系, 并提供成果内容介绍、鉴定结 论与日期、获奖情况、完成单位与主要人员、材料等。我刊将为行业技术进步做出更大努力。 《电气传动自动化》编辑部 第 19 卷第 3 期 1997 年 8 月 　　　　　　　　　 　　　　电气传动自动化 EL ECTR ICAL D R IVE AUTOM ATION　　　　　　　　　　 　VOL. 19, NO. 3 　AUG11997 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net