得到了大幅 度的降低，使在过去，受电力电子技术和微电子技术的制 变频器 变换器 电机 双馈电机调速系统是伴随着现代电力电子技术和微电子技术的 发展而发展成熟起来的。

中 故障率高可靠 性低 故障率中可靠性中故障率低可靠性 高 投资成本低投资成本 双馈电动机在调速时，将转子的转差功率逆变回馈电网，对于船 用的小电网来说，相当于个并网发电机组，可显著减少柴油发电机 的发电功率，降低耗油量，减小有害气体的排放。

三种调速方法的比较系统结构见图 转子串电阻图 定子变频图双馈图 有级调速无级调速无级调速 冲击大冲击小冲击小功耗大功耗中功耗小 无制动力矩需 外加 有制动力矩有制动力矩 动态特性慢动态特性快动态特性适中 故障率高可靠 性低 故障率中可靠性中故障率低可靠性 高 投资成本低投资成本高投资成本中 维修成本大维修成本中维修成本小 配绕线式电机可配绕线式或鼠笼式 电机 配绕线式该项目主要涉及吊机拖动技术和双馈电机调速技术，下面就这两 方面技术的国内外研究现状与发展趋势作简单的介绍 吊机拖动技术研究现状与发展趋势 吊机拖动与般的提升机拖动如矿井提升机，高层建筑电梯等在 很多方面是相同的，所不同的是后者在固定的垂直轨道上运行，并且 有配重。

而吊机没有固定的垂直轨道，也没有配重。

当前，提升机电 力拖动的调速方案主要有以下六种。

绕线转子异步电动机转子回路串金属电阻调速系统，这种方案 如上面所述，具有很多缺点，需要采用其它先进技术来代替。

灵活，对机械设备冲击小等优点，必将具有广阔的 市场前景。

二国内外研究现状和发展趋势 阻图 定子变频图双馈图 有级调速无级调速无级调速 冲击大冲击小冲击小功耗大功耗中功耗小 无制动力矩需 外加 有制动力矩有制动力矩 动态特性慢动态特性快动态特性适发电功率，降低耗油量，减小有害气体的排放。

双馈电动机在调速时，将转子的转差功率逆变回馈电网，对于船 用的小电网来说，相当于个并网发电机组，可显著减少柴油发电机 的， 调速范围为的双馈电机调速系统的价格以计，则同容量同 转速和同调速范其运行可靠性，起到四两拨千斤 的功效。

据国外文献报道，如容量为同步转速为部分内容简介外，在中大型系统中，双馈电机定子绕组直接接 部分内容简介外，在中大型系统中，双馈电机定子绕组直接接 的工频电网，而转子绕组可设计为低压，这样可采用低压变频装置， 因而可大大降低变频装置成本，提高其运行可靠性，起到四两拨千斤 的功效。

据国外文献报道，如容量为同步转速为， 调速范围为的双馈电机调速系统的价格以计，则同容量同 转速和同调速范围的笼型感应电动机与变频器构成变频调速系统的 价格为。

双馈电动机在调速时，将转子的转差功率逆变回馈电网，对于船 用的小电网来说，相当于个并网发电机组，可显著减少柴油发电机 的发电功率，降低耗油量，减小有害气体的排放。

三种调速方法的比较系统结构见图 转子串电阻图 定子变频图双馈图 有级调速无级调速无级调速 冲击大冲击小冲击小功耗大功耗中功耗小 无制动力矩需 外加 有制动力矩有制动力矩 动态特性慢动态特性快动态特性适中 故障率高可靠 性低 故障率中可靠性中故障率低可靠性 高 投资成本低投资成本高投资成本中 维修成本大维修成本中维修成本小 配绕线式电机可配绕线式或鼠笼式 电机 配绕线式电机 双馈电机调速系统是伴随着现代电力电子技术和微电子技术的 发展而发展成熟起来的。

在过去，受电力电子技术和微电子技术的制 变频器 变换器 转子串电阻定子变频双馈 图三种调速方式结构约，双馈电机调速系统没有多大的进展。

自上世纪年代后，电力 电子技术和微电子技术的性能得到了很大的提高，而价格得到了大幅 度的降低，使得双馈电机调速系统的可靠性和性能都得到了显著提 高，从而使得双馈电机调速系统走向成熟，走向实用。

双馈电机调速 系统在风机水泵风力发电等方面已得到成功的应用，从控制性能 和节能降耗方面其效果都很好，但在船舶港口吊机中的应用还不多 见，其主要原因是吊机的控制要求要高于风机水泵，如同对变频器 的要求样。

控制手段和电子元器件还不能满足要求，而且系统成本 较高，用户难于接受。

随着技术的进步，控制手段电力电子元件和 微处理器芯片的性能都有了较大提升，使得双馈电机调速系统在吊机 上的应用成为可能。

由于双馈电机调速系统在吊机上的应用可以发挥 出它的节能，控制灵活，对机械设备冲击小等优点，必将具有广阔的 市场前景。

二国内外研究现状和发展趋势 该项目主要涉及吊机拖动技术和双馈电机调速技术，下面就这两 方面技术的国内外研究现状与发展趋势作简单的介绍 吊机拖动技术研究现状与发展趋势 吊机拖动与般的提升机拖动如矿井提升机，高层建筑电梯等在 很多方面是相同的，所不同的是后者在固定的垂直轨道上运行，并且 有配重。

而吊机没有固定的垂直轨道，也没有配重。

当前，提升机电 力拖动的调速方案主要有以下六种。

绕线转子异步电动机转子回路串金属电阻调速系统，这种方案 如上面所述，具有很多缺点，需要采用其它先进技术来代替。

国外发 达国家逐渐淘汰，但目前在我国的各种矿山中，和各种吊机中，这种 方案使用得还相当普遍，以后将面临着技术改造的问题。

绕线转子异步电动机转子回路串液体电阻调速系统，这种方案 因电阻可无级的调节，所以能实现加速正力减速以及爬行的平滑控 制，负力减速采用动力制动装置。

液体电阻调速这技术在英国比较 成熟。

英国的公司曾来我国推荐采用，但由于价格昂贵，对 水的电解质有严格要求，另外还需要设循环冷却水系统在国内电机的转速也能被平滑连续地调节。

此项技术在波兰运用的比较成功，串级调速的功 率因数低，对电网影响大。

因为串级调速系统中逆变器是利用移相控 制改变其输出的逆变电压，使其输入电流与电压不同相，消耗了无功 功率。

逆变角越大，消耗的无功功率也越大，对电网影响大。

交流电动机变频调速系统，交流电动机变频调速系统是目前提 升机类装备的主流形式，交流电动机交交变频调速系统在世纪 年代莫定了理论基础，年代开始在提升机上应用，首先是交 交变频同步电动机系统投入运行，这类系统由于采用多微机全数字化 的矢量控制技术，具有优良的控制性能运行效率高维护工作量少， 特别适用于大容量低转速的提升机，目前传动功率己经可达到 。

交流电动机交直交变频调速系统主要用在中小功 率的电梯类负载，吊机类负载也有使用。

交流电动机交直交变频 调速系统由于具有优良的控制性能和节能效果，是当今电梯类吊机类 负载主要发展方向之。

正如前面立项背景和意义中所述，交流 变频调速并不是唯最优的选择。

交流绕线式电机双馈调速系统，在采 用先进的控制技术和现代电力电子器件后，可以取得优良的控制性能 指标，并且节能效果明显。

由于不需要更换电机，投资小相对于变 频调速来说，在吊机装备的技术改造中具有强大的竞争力。

双馈电机调速系统的现状和发展趋势 就双馈电机调速系统的现状和发展趋势来说，虽然在上世 纪三十年代就出现，但由于受控制技术限制，其应用研究直未受到重视，随着电力电子技术和控制技术的发展，成为电气工程研 究的热点。

国外对双馈电机进行了广泛的研究，并逐步在工业领域得 到应用。

双馈电机作电动机运行可以在不同负载下灵活的调节无功功 率和转速，有很好的节能效果。

德国西门子日本东芝和三菱俄罗 斯哈尔科夫电机制造公司己系列化生产双馈电动机，如哈尔科夫公司 系列化生产的各种双馈电动机，并广泛用于火电站 及其它部门的各种交流调速传动装置中如送风机吸风机泵等。

法国公司生产的双馈电机调速传动系统，其容量从至 数千千瓦，主要用于水泵与风机调速。

双馈电机用在风力发电上，不 仅可以变速恒频恒压发电，而且可以大量调节无功功率，因此在电力 工业中得到广泛应用。

俄罗斯年代中期制造水轮双馈发电 机和汽轮双馈电机并投入工业运行日本日立公司和东芝公 司在年代末年代初研制双馈发电机， 并已在大型抽水蓄能电站投入使用。

在双馈发电研究领域，国际上近 几年研究的热点是风能电站潮汐电站双馈发电机的控制。

近十年来， 国内外许多学者都将目光投向无刷双馈电机 ，简称，定子侧有两套绕组，分别为功率绕组 和控制绕组。

转子侧是特殊的鼠笼式和磁阻式结构。

由于这种电机在 定子上实现了无刷双馈运行，不但具有简单的转子结构，而且具有绕 线式转子感应电机和同步电机的优良特性，既可以作为交流调速电动 机，又可作为变速恒频发电机。

在运行时所要求的变频器容量 小，降低了系统成本。

特别适合于风机和泵类机械的节能调速系统，以及风力水力和潮汐能等可再生能源发电的变速恒频发电系统。

因 此，的研究开发越来越受到人们关注，作为种新型电机的开 发应用正在不断发展。

我国对双馈电机的研究起步较晚。

从九十年代开始，国内才对同 步电机的无刷励磁异步化同步电机绕线式异步电机双馈调速有不 同程度的研究。

目前重庆大学福州大学浙江大学华中理工大学 沈阳工业大学等对双馈调速技术有定研究，研究主要集中于变速恒 频发电无刷双馈电机控制等方面。

但是到目前为止，研究工作仅限 于实验室，没有研制出实用化的样机。

我国在双馈电机的研究与应用 两方面都与国外有着较大的差距。

双馈电机具有调速性能好效率高等诸多优点，因此具有广阔的 应