第三章 直流电动机调速系统.ppt

我们重点介绍一下反并联可逆线路： 在反并联线路中，存在的一个重要问题就是如何处理环流问题。 所谓环流就是指不流过电动机或其它负载，而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流。 环流的存在，加大了系统的损耗，降低了系统的效率，所以一般应设法消除。在有环流系统中，大多采用交叉反并联的连接方式，而在其它系统，一般采用普通反并联连接方式。 环流 稳态环流：指可逆线路工作在一定 控制角的稳定工作状态所存在的环流 。 动态环流：指系统工作于过渡过程中，也就是控制角在变化过程中所产生的环流，该环流在稳态工作中并不存在。 （不做讨论） 直流平均环流：在有环流系统中，当整流组输出的整流电压平均值大于逆变组输出的逆变电压平均值时即产生该种环流。 脉动环流：它的产生是由于在有环流系统中，整流组与逆变组输出的电压瞬时值不等，当顺着晶闸管的导通方向出现正的电压差时，所产生的脉动式的电流 。 二. 有环流可逆直流调速系统 1、采用 ??? 配合工作制的有环流可逆直流调速系统 工作原理： 由电力电子变流理论可知，在反并联可逆连接线路中，只要设法保证当一组工作于整流状态时，另一组让其处于逆变工作壮态，且使整流组的触发角 ? 与逆变组的逆变角 ? 在量值上相等（采用相同触发器），于是整流输出电压与逆变输出电压平均值相等且极性相反，这样直流平均环流将不会产生。按此原理组成的反并联无直流平均环流的可逆调速系统见图3-37。 有环流可逆直流调速系统常用的有两种。 一种是采用 ??? 工作制的存在脉动环流但不存在直流平均环流的系统； 一种是存在可以控制的直流平均环流兼有脉动环流的所谓可控环流系统。现分别简介如下。 图3-38 采用???的有环流可逆调速系统 主电路采用两组三相晶闸管整流器反并联的线路，存在两条脉动环流通路，每条环流通路需两个限制环流电抗器，其中一个因流过较大的负载电流而饱和，只有另一个起限制环流的作用，这样，共需四个限制环流电抗器Lc1~Lc4。 因限制环流电抗器流过负载电流而饱和，为抑制电枢电流的脉动及防止电流断续，电枢中还要串入一个体积比较大的平波电抗器Ld。 AR为反号器，其作用是保证正、反组触发器得到的控制信号大小相等，极性相反，即图中 用两个继电器来进行给定电压Un*极性的切换，给定信号极性不同时，对应电动机的不同转动方向。 控制线路采用典型的转速、电流双闭环系统。速度调节器和电流调节器均需设置双向输出限幅，以限制最大动态电流和最小触发角 ?min 与最小逆变角 ?min 。在选择合适的触发器配合关系时，就能做到使正组的触发角 ? 与反组的逆变角 ? 相等，即前面提到的 ??? 配合关系。 ???工作过程： ??? 的配合关系只是指控制角的工作状态。 实际上，当正组工作于整流工作状态时，反向组直流平均电流为零，严格地说，它只是处于“待逆变状态”。当需要制动时，因控制角的改变，使Udof和Udor同时降低，一旦电动机反电动势 时，整流组电流被截止，逆变组才能真正投入逆变状态，使电动机在能量回馈电网的过程中实现制动降速。 当逆变组回馈电能时，另一组也是工作于“待整流状态”。所以，在这种 ??? 的配合工作制下，电动机的电流可以很方便地按正反两个方向平滑过渡，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状态。 通过切换Un*的极性,本系统可以在运行中进行正反向的相互切换。 切换过程： 当突然Un*从正极性变为负极性电压时，系统先是正向制动，使转速下降到零，然后反方向起动，完成起动过程后，系统稳定运行于某一反方向的转速值上。 制动过程：当发出反向指令后，Un*突然变负，速度反馈信号与给定电压极性相同了，速度调节器ASR的输出迅速改变极性且为限幅值，此时电流没来得及变化，Ui仍为正极性电压，在 Uim*与 Ui 同为正极性电压的作用下，ACR的输出 Uct 迅速反向且达负限幅值—— －Uctm ，在其作用下使正组VF由原来的整流状态很快变成逆变状态，且逆变角 ?f=?min ，同时反组VR由原“待逆变状态”转为“待整流状态”。此时在电枢回路中，VF输出电压改变极性，而反电势仍为原极性，迫使 Id 迅速下降， Id 的迅速减小使电枢电路中电感 L 两端感应出很大的电压 ,其极性是力图阻止 Id 下降的。这时