第四章 可逆调速系统(红姐).ppt

可逆直流调速系统和位置随动系统 电力拖动自动控制系统 4.1 可逆直流调速系统 内容提要 问题的提出 晶闸管-电动机系统的可逆线路 晶闸管-电动机系统的回馈制动 两组晶闸管可逆线路中的环流 有环流可逆调速系统 无环流可逆调速系统 4.1.2 有环流控制的可逆晶闸管-电动机系统 V-M系统的可逆线路 要改变电机的方向，必须改变电磁转距的方向： 1. 电枢反接可逆线路 电枢反接可逆线路的形式有多种，这里介绍如下3种方式： （1）接触器开关切换的可逆线路 （2）晶闸管开关切换的可逆线路 （3）两组晶闸管装置反并联可逆线路 （1） 接触器开关切换的可逆线路 接触器切换可逆线路的特点 优点：仅需一组晶闸管装置，简单、经济。 缺点：有触点切换，开关寿命短； 需自由停车后才能反向，时间长。 应用：不经常正反转的生产机械。 （2）晶闸管开关切换的可逆线路 （3）两组晶闸管装置反并联可逆线路 电动机正转时，由正组晶闸管装置VF供电； 反转时，由反组晶闸管装置VR供电。 两组晶闸管分别由两套触发装置控制，都能灵活地控制电动机的起、制动和升、降速。 但是，不允许让两组晶闸管同时处于整流状态，否则将造成电源短路，因此对控制电路提出了严格的要求。 2. 励磁反接可逆线路 改变励磁电流的方向也能使电动机改变转向。 ? 励磁反接的特点 优点：供电装置功率小 由于励磁功率仅占电动机额定功率的1 % ~5%，因此，采用励磁反接方案，所需晶闸管装置的容量小、投资少、效益高。 缺点：改变转向时间长 由于励磁绕组的电感大，励磁反向的过程较慢；又因电动机不允许在失磁的情况下运行，因此系统控制相对复杂一些。 小 结 （1）V-M系统的可逆线路可分为两大类 电枢反接可逆线路——电枢反接反向过程快，但需要较大容量的晶闸管装置； 励磁反接可逆线路——励磁反接反向过程慢，控制相对复杂，但所需晶闸管装置容量小。 （2）每一类线路又可用不同的换向方式 接触器切换线路——适用于不经常正反转的生产机械； 晶闸管开关切换线路——适用于中、小功率的可逆系统； 两组晶闸管反并联线路——适用于各种可逆系统。 二. 晶闸管-电动机系统的四象限运行 1. 晶闸管装置的整流和逆变状态 在两组晶闸管反并联线路的V-M系统中，晶闸管装置可以工作在整流或有源逆变状态。 在电流连续的条件下，晶闸管装置的平均理想空载输出电压为 （4-1） 2. 单组晶闸管装置的整流与有源逆变 a) 正组晶闸管装置VF整流 VF处于整流状态 4. V-M系统的四象限运行 在可逆调速系统中，正转运行时可利用反组晶闸管实现回馈制动 反转运行时同样可以利用正组晶闸管实现回馈制动。 这样，采用两组晶闸管装置的反并联，就可实现电动机的四象限运行。 归纳起来，可将可逆线路正反转时晶闸管装置和电机的工作状态列于表4-1中。 表4-1 V-M系统反并联可逆线路的工作状态(P124) ? 反并联的晶闸管装置的其他应用 即使是不可逆的调速系统，只要是需要快速的回馈制动，常常也采用两组反并联的晶闸管装置，由正组提供电动运行所需的整流供电，反组只提供逆变制动。 这时，两组晶闸管装置的容量大小可以不同，反组只在短时间内给电动机提供制动电流，并不提供稳态运行的电流，实际采用的容量可以小一些。 ?环流的危害和利用 危害：一般地说，这样的环流对负载无益，徒然加重晶闸管和变压器的负担，消耗功率， 环流太大时会导致晶闸管损坏,因此应该予以抑制或消除 ?环流的危害和利用 利用：只要合理的对环流进行控制，保证晶闸管的安全工作，可以利用环流作为流过晶闸管的基本负载电流，使电动机在空载或轻载时可工作在晶闸管装置的电流连续区，以避免电流断续引起的非线性对系统性能的影响。 ? 环流的分类 （1）静态环流：两组可逆线路在一定控制角下稳定工作时出现的环流，其中又有两类： 直流平均环流——由晶闸管装置输出的直流平均电压所产生的环流，称作直流平均环流。 瞬时脉动环流——两组晶闸管输出的直流平均电压差为零，但因电压波形不同，瞬时电压差仍会产生脉动的环流，称作瞬时脉动环流。 （2）动态环流：仅在可逆V-M系统处于过渡过程中出现的环流。 这里，主要分析静态环流的形成原因，并讨论其控制方法和抑制措施 2. 直流平均环流与配合控制 在两组晶闸管反并联的可逆V-M系统中，如果让正组VF 和反组VR都处于整流状态，两组的直流平均电压正负相连，必然产生较大的直流平均环流。为了防止直流平均环流的产生，需要采取必要的措施，比如： 采用封锁