某造紙機(jī)晶閘管串級調(diào)速系統(tǒng)

0 引  言
十幾年前，串級調(diào)速作為一種高效率的交流無級調(diào)速曾經(jīng)盛行一時，隨著近代變頻調(diào)速的興起，串級調(diào)速日漸蕭條，被誤認(rèn)為是落后的調(diào)速技術(shù)。串級調(diào)速真的比變頻調(diào)速遜色嗎？實(shí)際上，串級調(diào)速在效率、機(jī)械特性等本質(zhì)方面，和變頻調(diào)速幾乎是完全一致的，而且高壓串級調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性明顯優(yōu)于變頻調(diào)速。尤其在高壓大容量風(fēng)機(jī)泵類節(jié)能方面，串級調(diào)速的某些優(yōu)勢表現(xiàn)的更為明顯。
如何評價交流調(diào)速技術(shù)的優(yōu)劣，不同的需求有不同的標(biāo)準(zhǔn)。但普遍的共識是：⑴ 效率高；⑵ 調(diào)速平滑即無級調(diào)速；⑶ 調(diào)速范圍寬；⑷調(diào)速產(chǎn)生的負(fù)面影響（如諧波、功率因數(shù)等）??；⑸成本低廉。
     交流電動機(jī)，特別是鼠籠式異步電動機(jī)與直流電動機(jī)相比具有一些突出的優(yōu)點(diǎn)：制造成本低；重量輕；慣性??；可靠性和運(yùn)行效率高；維修工作量??；能在惡劣的甚至在有易燃易爆性氣體的環(huán)境中安全運(yùn)行。這些與現(xiàn)代調(diào)速系統(tǒng)要求的可靠性、可用性、可維修性相一致。但同時交流電動機(jī)本身是一個非線性、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)，其可控性較差。而隨著電力電子技術(shù)和自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展以及各種高性能的電力電子器件產(chǎn)品的出現(xiàn)，為交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。特別是70年代初出現(xiàn)的矢量變換控制技術(shù)以及在矢量變換基礎(chǔ)上相繼出現(xiàn)的磁通反饋矢量控制、轉(zhuǎn)差型矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等實(shí)用系統(tǒng)，大大推進(jìn)了交流傳運(yùn)控制技術(shù)的發(fā)展。這些新型的交流傳動控制技術(shù)與高性能的變頻器相結(jié)合，就有可能使利用交流電動機(jī)構(gòu)成的交流伺服系統(tǒng)在性能上與高精度的直流伺服系統(tǒng)相匹配。特別是在一些大容量、高轉(zhuǎn)速或特殊環(huán)境下應(yīng)用的場合，交流調(diào)速系統(tǒng)已顯示出無比的優(yōu)越性，電氣傳動交流化的時代隨之而來。
     而異步電動機(jī)有三種基本的調(diào)速方式，即改變極對數(shù)、改變轉(zhuǎn)差率和改變供電電源頻率