第四章_机电传动速度连续控制介绍.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 交流电机无级调速系统 变频调速控制方式 基频以下： 基频以上： 弱磁调速 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 电力电子器件 可关断晶闸管GTO (gate-turn-off thyristor)：基本结构与晶闸管类似，包括门极、阳极和阴极。符号在晶闸管符号门极上加一横线表示。 工作方式：阳极承受正电压，门极加正电压时导通，撤销门极正电压时，仍保持导通。门极加负电压或负脉冲时关断。 特点：频率低，只用于超大功率场合。 电力电子器件 可关断晶闸管基本电路 电力电子器件 电力晶体管GTR (giant transistor)：一般为达林顿管复合模块，包括基极、集电极和发射级，中间并联续流二极管。 电力电子器件 GTR工作状态 放大状态：集电极电流随基极电流变化，放大倍数为β； 饱和状态：当βIbUc/Ic时，GTR进入饱和状态，饱和压降约为1到5V，功耗很小。 截止状态：基极电流小于等于0时，GTR进入截止状态，只流过微弱的漏电流，功率近乎为0。 电力电子器件 GTR主要参数 击穿电压：能使集电极和发射极间击穿的最小电压； 漏电流：截止状态下，集电极流向发射极的电流。基极开路和加入反向电压时漏电流基本相等； 集电极最大电流：GTR饱和导通时的最大允许电流； 饱和压降：GTR饱和导通时，集电极和发射极间的压降，该数值越小越好，一般为1到5V。 电力电子器件 GTR主要参数 开通时间：基极施加正电流到集电极电流上升到0.9倍饱和电流的时间； 关断时间：从基极电流撤销到集电极电流下降到0.1被饱和电流的时间； 开通时间和关断时间直接影响GTR的工作频率，一般来讲，GTR作为逆变管使用时使用频率低于2KHz。 电力电子器件 电力电子器件 GTR的参数选择 击穿电压：按输入线电压峰值的2倍选取； 集电极最大电流：按额定电流峰值的2倍选取； GTR的通断由基极电流控制，所需驱动功率较大，驱动电流较为复杂，工作频率较低。 GTR应用电路 电力电子器件 功率场效应晶体管（MOSFET） 组成：包含栅极（G）、源极（S）和漏极（D）； 工作方式：栅源电压控制漏极电流。 优点：漏电流很小，几乎为0；所需驱动功率小；工作频率高；热稳定性好；安全工作区大。 缺点：击穿电压较低；工作电流偏小。 电力电子器件 MOSFET基本接法 电力电子器件 绝缘栅双极晶体管IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 是GTR和MOSFET结合的产物，包含集电极（C）、发射极（E）和栅极（G）三个电极； 特点：控制部分与MOSFET相同，为栅极和射极间的电压信号。由于GE间输入阻抗很高，控制电流接近0，功率很小；主电路部分与GTR相同，工作电流为集电极电流，数值较大。 电力电子器件 IGBT击穿电压可达1200V，集电极最大饱和电流超过1500A，工作频率超过20kHz，在中小功率变频器中处于绝对优势地位。 直流电机无级调速系统 整流——将交流电变为直流电的过程 整流电路 单相整流电路 三相整流电路 单相可控整流电路 单相不可控整流电路 三相可控整流电路 三相不可控整流电路 直流电机无级调速系统 1.单相半波可控整流电路 阻性负载整流特性分析 u2－输入电压 ； ud－输出电压 ； α－控制角 ；晶闸管元件承受正向电压起始点到触发脉冲的作用点之间的电角度。 θ－导通角 ；是晶闸管在一周期时间内导通的电角度。 直流电机无级调速系统 阻性负载整流特性分析 输入电压： 负载电压： 负载电流： 晶闸管承受的最大正反向电压： 直流电机无级调速系统 感性负载整流特性分析 单相半波可控整流电路用于大电感性负载时，如果不采取措施，负载上就得不到所需要的电压和电流。 直流电机无级调速系统 带续流二极管整流电路 晶闸管电流平均值： 续流二极管的电流平均值： 输入电压： 负载电压： 晶闸管承受的最大正反向电压： 直流电机无级调速系统 2.单相半控桥式整流电路 直流电机无级调速系统 阻性负载 负载电压： 负载电流： 晶闸管承受的最大正反向电压： 直流电机无级调速系统 感性负载