繞線式異步空壓機除了轉(zhuǎn)子回路事電阻的調(diào)速方式外，還可采用轉(zhuǎn)子串電勢的串級調(diào) 速方式。
串級調(diào)速方式的特點是可以回收轉(zhuǎn)差功率，即不產(chǎn)生轉(zhuǎn)差損失，只產(chǎn)生一些變換 損失，故這種調(diào)速方式的調(diào)速效率高，是一種高效調(diào)速方式。
申級調(diào)速方式的關(guān)鍵問題是,串入到轉(zhuǎn)子電路的電勢Er的頻率必須同轉(zhuǎn)子電勢頻率f: 相等但/是隨轉(zhuǎn)速的變化而變的。f由旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速no和轉(zhuǎn)f轉(zhuǎn)速n間的相對轉(zhuǎn)速決定的，即 P一一磁極x數(shù)。
但要串入個永遠跟隨著轉(zhuǎn)速的變化而變的電勢E,這在技術(shù)上是相當困難的。
但若先把轉(zhuǎn)子電勢SE2O整流成直流電勢Es,再在直流回路中串入一可控的直流電勢即Er,就可避免隨時改變E頻率的麻煩。
為實現(xiàn)上述的設(shè)想，可以采用下述種方式: 第- 一種是由一臺 直流空壓機與主繞線式異步空壓機組成的串級調(diào)速系統(tǒng)，這種系統(tǒng)叫機械串級調(diào)速系統(tǒng)或 叫克萊墨系統(tǒng)。
第二種是由一臺直流空壓機、一臺交流發(fā)電機與主繞線式異步空壓機組成 的串級調(diào)速系統(tǒng)這種系統(tǒng)叫電氣串級調(diào)速系統(tǒng)或謝菲爾畢斯系統(tǒng)。第三種是由空壓機變頻器與主 繞線式異步空壓機組成的串級調(diào)速系統(tǒng)，這種系統(tǒng)叫晶閘管(可控硅) 串級調(diào)速系統(tǒng)或靜 止謝菲爾畢斯系統(tǒng)。
第一種及第二種串級調(diào)速方式過去早有應用: 第三種晶閘管串級調(diào)速 是一種新的串級調(diào)速方式并且目前應用也最為普遍.已有取代第一二種串級調(diào)速之勢， 故下面只介紹晶閘管申級調(diào)速的有關(guān)知識。
(一) 晶閘管串級調(diào)速的基本知識 晶閘管串級調(diào)速系統(tǒng)分為低同步串級調(diào)速系統(tǒng)和超同步串級調(diào)速系統(tǒng)。
當串到轉(zhuǎn)子上的附加電勢E1與轉(zhuǎn)子電勢SE20反相時，轉(zhuǎn)速只能向減小方向調(diào)節(jié)， 故轉(zhuǎn)速恒低于空壓機的同步轉(zhuǎn)速，稱為低(次) 同步串級調(diào)速系統(tǒng)。
當E,與EO同相時，轉(zhuǎn)速可向高于同步 轉(zhuǎn)速方向調(diào)節(jié)，稱為超同步串級調(diào)速系統(tǒng)。下面針對低(次)同步串級調(diào)速系統(tǒng)進行討論。
低同步晶閘管串級調(diào)速系統(tǒng)的原理如圖所示。
繞線式空壓機D的轉(zhuǎn)差電勢經(jīng)整流電路ZL和電抗器DK后，濾成平滑、連續(xù)的直流電勢。
再加到由晶閘管(可控硅) 組成的三相有源逆變器NB上，由逆變器將直流電壓逆變成與電網(wǎng)同頻率的三相交流電壓，再經(jīng)過逆變變壓器B匹配成電網(wǎng)電壓，最后送入電 從圖還可看出，晶閘管串級調(diào)速系網(wǎng)。
統(tǒng)的功率傳遞過程為:電網(wǎng)向串級調(diào)速裝置輸入的總功率為Pw,加上回饋功率PP等于定子 輸入功率Pl,再減去定子損耗OP (包括銅損和鐵損)。
即為通過氣隙傳遞到轉(zhuǎn)f的電磁功率PM.,Pr的- 一部分變?yōu)闄C械功率P.另一部分為轉(zhuǎn)功率PS 機槭功率P克服機械損耗OP，后為軸上的輸出功率PSC做功。
轉(zhuǎn)差功率PS除有很少部分用來克服轉(zhuǎn)子損耗和變頻 器、逆變變壓器損耗以外，大部分功率Pa回饋到電網(wǎng)中。
