第二章 自动控制系统.ppt

第二章 直流调速系统 2.1 直流开环调速系统 一 旋转变流机组供电的直流调速系统 二 晶闸管脉冲相位控制直流调速系统 三 脉冲宽度调制直流调速系统 四 直流开环调速系统的传递函数 2.2 单闭环直流调速系统 一 闭环调速系统常用调节器 二 单闭环直流调速系统 三 带电流截止负反馈的闭环调速系统 四 闭环调速系统的设计 第二章 直流调速系统 2.3 多环直流调速系统 一 转速、电流双闭环调速系统及其静特性 二 转速、电流双闭环调速系统的动态性能 三 三环控制的直流调速系统 四 双域控制的直流调速系统 2.4 晶闸管-电机闭环可逆调速系统 一 有环流可逆调速系统 二 可控环流的可逆调速系统 三 逻辑无环流可逆调速系统 第二章 直流调速系统 2.5 闭环调速系统调节器的工程设计方法 一 典型系统及性能分析 二 调节器的工程设计方法 三 转速、电流双闭环系统的设计 一 旋转变流机组供电的直流调速系统 以旋转变流机组作为可控电源供电的直流调速系统叫发电机-电机系统，简称G-M系统，国际上通称为Ward-Leonand系统，其原理图如图2.1所示 图2.2 图2.1旋转变流机组供电的直流调速系统 （G-M系统） 图2.2 G-M系统的机械特性曲线 二 晶闸管脉冲相位控制直流调速系统 (一)晶闸管脉冲相位控制直流调速系统介绍 图2.3 (二)V-M系统的机械特性 1.有源逆变的工作原理 图2.4，图2.5，图2.6，图2.7 2.相位控制系统的机械特性 图2.8，图2.9，图2.10，图2.11 (三)晶闸管脉冲相位控制可逆传动系统 图2.13 1两组晶闸管可逆线路中的环流问题 图2.12，图2.14 2相位控制有环流可逆系统机械特性及动态工作情况 图2.15，图2.16 3相位控制无环流可逆系统 图2.3 晶闸管-电机调速系统原理框图（V-M系统） 图2.4 G-M系统功率传送 (a) G→M； (b) G←M 图2.5 晶闸管电路的整流与逆变 （a）整流状态；（b）逆变状态 图2.6 变流器平均输出电压特性 图2.7 有源逆变换流失败波形 图2.8 V-M系统工作情况 （a）线路；（b）电流断续时工作波形；（c）电流断续状况得到改善的工作波形；（d）电流连续时工作波形 图2.9 V-M系统主电路等效电路 图2.10 V-M系统机械特性 图2.11 三相零式电路输出电压和电流波形图 图2.12 两组晶闸管反并联可逆线路 Id—负载电流；Ic—环流；Rrec—整流装置内阻 图2.13 三相桥式可逆线路 （a）反并联线路；（b）交叉连接线路 图2.14 三相零式反并联可逆电路环流分析 (a) 主电路；(b) 正阻输出电压波形；(c) 反阻输出电压波形；(d) 正、反阻电压差和环流波形 图2.15 合成机械特性 图2.16 α=β配合控制时可逆系统的减速制动过程 三 脉冲宽度调制直流调速系统 脉冲宽度调制（PulseWidthModulation）简称PWM 。由脉冲宽度调制变换器向电机供电的系统称脉宽调制传动系统，简称PWM传动系统 (一)脉宽调制不可逆直流调速系统 图2.18,图2.19 (二)脉宽调制可逆直流调速系统 图2.20 （1）双极式工作制 （2）单极式工作制 (三)脉宽调制直流调速系统的机械特性 PWM传动系统开环机械特性 图2.21 图2.18 简单的不可逆直流PWM调速系统 （a）原理图；（b）电压和电流波形 图2.19 有制动能力的直流PWM传动系统 （a）原理图；（b）电流大于零时的电压和电流波形；（c）电流小于零时的电压和电流波形；(d)电流较小时的电压和电流波形 图2.20 H型可逆PWM传动系统 （a）原理图；（b）电压和电流波形 图2.21 电流连续时PWM传动系统的开环机械特性 图2.21 简单不可逆PWM传动系统轻载时的电压、电流波形 图2.22 简单不可逆PWM传动系统的开环机械特性