可逆直流调速.ppt

可逆直流调速系统 PWM电枢可逆直流调速系统 常用于中小容量系统 系统结构不变 --NI双闭环 由于电流双向 常在直流侧检测 SCR可逆系统：整流器反并为可逆电源 VF供正向Id VR供反向Id 可逆V-M系统中的环流问题 环流: VF,VR同时导通时 不流过负载，只在VF,VR间流通的短路电流 脉动环流及其抑制 抑制方法:环流回路中串环流电抗器 有环流系统 一.自然环流可逆系统 N-I双闭环 可逆电源环流处理: 1.用环路电抗抑制脉动环流 2.通过配合控制: αβ控制消除直流环流: （一组整流一组逆变，且逆变电压“大于”整流电压 Uf+Ur ~ Udm*cosα-Udm*cosβ0 ） 二.可控环流可逆系统 环流处理: 脉动环流---电抗抑制 直流环流—随负载增大减小至消失 --轻载时利用环流使整流器电流连续,以保持整流器参数与系统动态性能不变 二.可控环流系统 系统结构N-I双闭环 工作原理 正组I环等效总给定 Uif*=Ui*+Uic* ,Ui*0 =kUi*+Uic* ,Ui*0 ( k=Ro/(R+Ro) ) 电流If=Uif*/β (Uif*0) =0 (Uif*0) Ir与If对称 Id0时: Ic=Ir,Id=If-Ic 得If,Ir,Id,Ic曲线如右下图 Id=0时,最大环流Ic=Uic/β 即Uic为最大环流给定 可控环流系统 1 一个I环主要调负载 另一个调环流 2 环流随负载升高而降低至消失 (注: 环流作为内环扰动, 不影响调速) 使整流器电流连续,参数不变,动态性能稳定 ?无环流可逆调速系统 常用逻辑无环流系统: 用逻辑电路或算法确保两组整流器不同时工作，无环流通路 --无环流 逻辑无环流系统结构 n-i双闭环. 无环流电抗 VF,VR各有电流调节器,分别调负载±Id 有效电流给定均为负极性.反馈正极性,可交流侧检测 逻辑装置DLC负责VF,VR的触发脉冲开放与封锁 2． VF/VR工作与切换原则 VF/VR工作原则 Id≠ 0时, 维持原整流器组工作 --整流或逆变 --无论Ui*(Id要求)为 + 或 - 切换原则; Id回0时,根据Ui*极性切换 Ui*=“+”?VF “-”?VR 实现环节----DLC DLC结构 电平检测 DLC结构 无环流系统 选触型逻辑无环流系统 只用一套电流调节器和触发装置 用电子模拟开关选择： 输入的±Ui*与输出的整流器 --电路简单可靠。 *逻辑无环流系统问题与改进 正常换流前后为： 正组逆变(使+Id降0) ?反组整流(建立反向Id) 反向建流电压为： Urα(整流)+E ~ 2Un --数值过大,电流上升过快:晶闸管易过热;电流超调增大 改进:切换后反组Ur先负(逆变)后正(整流)---“推β” (1)无准备推β切换: 死区时间(UF与UR同时为低电平), 强迫ACR先负饱和 反组导通后再经一段时间至Ur+E0,才建立反向电流 ---响应更慢 (2)有准备推β 反组导通时Ur+E=0, 随Ur上升立刻建立反向Id 需较复杂电路 * * 电磁转矩Tem=CmΦId可逆 （有的系统不反转，但要转矩可逆以快速制动） 电枢（Id）可逆较多 磁场Φ可逆：设备容量小，但控制复杂。（略） 转速转矩可逆系统： 电机可四象限运行 直流环流：环路平均电压 Uf+Ur0产生的环流 脉动环流：环路瞬时电压 udf+udr0产生的环流。 危害：加重设备的损耗及事故风险 作用：电动机轻载时 适量直流环流可使整流器电流连续 特性(Ks,R)不变,系统动态性能不变。 注:环路电抗流过Id会饱和失效 单交流源，环流通路多 需4环路电抗 双隔离电源，环流通路少 只需2环路电抗 结构特点:正反组各有一个I环，分别调负载和环流 注:I环给定极性为负时有效：I=U*/β 如给定为正，因整流器单向而I=0 正组I环 反组I环 有环流系统 响应快( Id换向过程整流器无等待延时 ) 但环流与电抗器加大系统风险损耗与成本。 电流给定极性 Up= 1 （给定+） / 0（给定 - ） 电流