晶闸管直流电动机系统——工作于整流状态.ppt

Loading…… 10.1晶闸管直流电动机系统 10.1.1 工作于整流状态时 目录 CONTENT 回顾 概念 基本分析 两种工作状态分析 * 回顾：单相全控桥式整流电路带反电动势（P49） ■带反电动势负载时的工作情况 ◆当负载为蓄电池、直流电动机的电枢（忽略其中的电感）等时，负载可看成一个直流电压源，对于整流电路，它们就是反电动势负载。 ◆电路分析 |u2|E时，才有晶闸管承受正电压，有导通的可能。 晶闸管导通之后，ud=u2，直至|u2|=E，id即降至0使得晶闸管关断，此后ud=E。 对该系统的研究包括两个方面： 其一是在带电动机负载时整流电路的工作情况。 其二是由整流电路供电时电动机的工作情况。本节主要从第二个方面进行分析。 晶闸管直流电动机系统 ——晶闸管可控整流装置带直流电动机负载组成的系统。 是电力拖动系统中主要的一种。 是可控整流装置的主要用途之一。 整流电路接反电动势负载时，负载电流断续，对整流电路和电动机的工作都很不利。 通常在电枢回路串联一平波电抗器，保证整流电流在较大范围内连续，如图所示 10.1.1 工作于整流状态时 等效电路图 u d O i d w t u a u b u c a u d O i a i b i c i c w t E U d i d R 图10-1 三相半波带电动肌负载且加平波电抗器时的电压电流波形图 10.1.1 工作于整流状态时 此时，整流电路直流电压的平衡方程为 式中，R∑为电路总的阻抗，它包括变压器等效电阻、电枢电阻以及重叠角 引起的阻抗，即 EM 为电动机的反电动势 R∑Id负载平均电流Id所引起的各种电压降，包括： 变压器的电 阻压降 IdRB 电枢电阻压降IdRM 由重叠角引起的电压降3 XB Id /（2π） 晶闸管本身的管压降，它基本上是一恒值。 系统的两种工作状态： 电流连续工作状态 电流断续工作状态 10.1.1 工作于整流状态时 1) 电流连续时电动机的机械特性 在电机学中，已知直流电动机的反电动势为 可根据整流电路电压平衡方程式，得 转速与电流的机械特性关系式为 φ 10.1.1 工作于整流状态时 其机械特性是一组平行的直线，其斜率由于内阻不一定相同而稍有差异。 调节α 角，即可调节电动机的转速 O n a 1 a 2 a 3 a 3 a 2 a 1 I d ( R B + R M + ) I d C e 3 X B 2 p 图10-2 三相半波电流连续时以电流表示的电动机机械特性 10.1.1 工作于整流状态时 2) 电流断续时电动机的机械特性 当负载减小时，平波电抗器中的电感储能减小，致使电流不再连续，此时其机械特性也就呈现出非线性。 当Id减小至某一定值Id min以后，电流变为断续，这个 是不存在的，真正的理想空载点远大于此值。 图10-3 电流断续时电动势的特性曲线 断续区特性的近似直线 断续区 连续区 E E 0 E 0 O I dmin I d (0.585 U 2 ) ( U 2 ) 2 10.1.1 工作于整流状态时 α≤60 °时，电动机的实际空载反电动势是√2U2 。 α≥60 °时，电动机的实际空载反电动势√2U2cos(α-π/3) 。 主电路电感足够大，可以只考虑电流连续段，完全按线性处理。 当低速轻载时，可改用另一段较陡的特性来近似处理，等效电阻要大一个数量级。 图10-3 电流断续时电动势的特性曲线 断续区特性的近似直线 断续区 连续区 E E 0 E 0 O I dmin I d (0.585 U 2 ) ( U 2 )