[4.2V-M可逆直流调速系统.ppt

内 容 提 要 直流PWM可逆直流调速系统 V-M可逆直流调速系统 弱磁控制的直流调速系统 4.2 V-M可逆直流调速系统 4.2.1 V-M可逆直流调速系统的主回路及环流 4.2.2 V-M可逆直流调速系统的控制 4.2.3 转速反向的过渡过程分析 4.2.1 V-M可逆直流调速系统的主回路及环流 1．V-M可逆直流调速系统的主回路结构 图4-7分析 图4-7a---当α90°时，平均整流电压Ud0E，输出整流电流Id，电动机产生电磁转矩作电动运行，提升重物，这时电能从交流电网经晶闸管装置传送给电动机，V-M系统运行于第Ⅰ象限。 图4-7b--- α90°，Ud0为负，晶闸管装置本身不能输出电流，电机不能产生转矩提升重物，只有靠重物本身的重量下降，迫使电机反转，产生反向的电动势-E。 当|E||Ud0|时，产生Id，因而产生与提升重物同方向的转矩，起制动作用，使重物平稳下降。 电动机处于反转制动状态，成为受重物拖动的发电机，将重物的位能转化成电能，通过晶闸管装置V回馈给电网，V则工作于有源逆变状态，V-M系统运行于第Ⅳ象限。 电动机 正转时，由正组晶闸管装置VF供电； 反转时，由反组晶闸管装置VR供电。 对控制电路提出严格的要求。 两组晶闸管整流装置反并联可逆线路中晶闸管装置的工作状态 整流状态 (有源)逆变状态 正组晶闸管装置VF整流状态 反组晶闸管装置VR逆变状态 转速反向的过渡过程 在晶闸管整流装置反并联可逆调速系统转速反向的过渡过程中，在电枢电流未反向前，电流只能在VF与电动机组成的回路中流通，VF组工作在整流状态 。 当电流过零开始反向时，VR组投入工作，以提供反向电枢电流的通路。电动机工作在回馈制动状态，VR组工作在逆变状态。 2．V-M可逆直流调速系统中的环流问题 两组晶闸管整流装置同时工作时，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称作环流。 一般地说，环流对系统无益，徒然加重晶闸管和变压器的负担，消耗功率，环流太大时会导致晶闸管损坏，因此必须予以抑制或消除。 α=β配合控制原理 如果让正组VF和反组VR都处于整流状态，两组的直流平均电压正负相连，必然产生较大的直流平均环流。 应该在正组处于整流状态、Ud0f为正时，强迫让反组处于逆变状态，使Ud0r为负，且幅值与Ud0f相等，使逆变电压Ud0r把整流电压Ud0f顶住，则直流平均环流为零。 当环流为零时，应有 如果反组的控制角用逆变角表示，则 这称作α=β配合控制。 为了更可靠地消除直流平均环流，可采用 当控制电压Uc=0时，αf和αr都调整在90°。 在正转过程中始终保持αf= βr ，反转时应保持βf=α r 。 为了防止出现“逆变颠覆” ，必须形成最小逆变角βmin保护。通常取αmin= βmin=30 °。 4.2 V-M可逆直流调速系统 4.2.1 V-M可逆直流调速系统的主回路及环流 4.2.2 V-M可逆直流调速系统的控制 4.2.3 转速反向的过渡过程分析 1．配合控制的有环流可逆V-M系统 环流电抗器 直流平均环流可以用配合控制消除，而瞬时脉动环流却是自然存在的。 为了抑制瞬时脉动环流，可在环流回路中串入电抗器，叫做环流电抗器，或称均衡电抗器。 环流电抗的大小可以按照把瞬时环流的直流分量限制在负载额定电流的5%~10%来设计。 在三相桥式反并联可逆线路中，由于每一组桥又有两条并联的环流通道，总共要设置四个环流电抗器，另外还需要一个平波电抗器。 配合控制的有环流可逆V-M系统工作状态 在α=β配合控制下，负载电流可以迅速地从正向到反向（或从反向到正向）平滑过渡，在任何时候，实际上只有一组晶闸管装置在工作，另一组则处于等待工作的状态。 移相时，如果一组晶闸管装置处于整流状态，另一组便处于逆变状态，这是指控制角的工作状态而言的。实际上，这时逆变组除环流外并未流过负载电流，它只是处于“待逆变状态”，表示该组晶闸管装置是在逆变角控制下等待工作。 只有在制动时，当发出信号改变控制角后，同时降低了ud0f和ud0r的幅值，一旦电机反电动势E|ud0f|=|ud0r|，整流组电流将被截止，逆变组才真正投入逆变工作，使电机产生回馈制动，将电能通过逆变组回馈电网。 当逆变组工作时，另一组也是在等待着整流，可称作处于“待整流状态”。 系统状态 静态环流与动态环流 直流平均环流和瞬时脉动环流都属于静态环流，是两组可逆线路在一定控制角下稳态工作时出现的环流。 还有一种动态环流，仅在可逆V-M系统处于过渡过程中可能出现。 V-M系统的四象限运行 在可逆调速系统中，正转运行时可利用反组晶闸管实现回馈制动，反转运行时同样可以利用正组晶