直流调速系统用可控 直流电源.pptVIP

* 晶闸管触发与整流装置动态结构 Uc(s) Ud0(s) Uc(s) Ud0(s) a) 准确的 b） 近似的 图2-9 晶闸管触发与整流装置动态结构框图 s s s s 2 * 1.3 直流脉宽调速系统的主要问题 自从全控型电力电子器件问世以后，就出现了采用脉冲宽度调制（PWM）的高频开关控制方式形成的脉宽调制变换器-直流电动机调速系统，简称直流脉宽调速系统，即直流PWM调速系统。 Q1. PWM变换器的工作状态和波形 Q2. 直流PWM调速系统的机械特性 Q3. PWM控制与变换器的数学模型 Q4. 电能回馈与泵升电压的限制 3 * U, i Ud E id Us t ton T 0 图2-10 b 电压和电流波形 O 3 * Q1 PWM变换器的工作状态和波形 PWM变换器的作用： 用PWM调制的方法，把恒定的直流电源电压Us调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压系列，从而可以改变平均输出电压Ud的大小，以调节电机转速。 PWM电压系数?? = Ud / Us PWM变换器电路主要分为不可逆与可逆两大种形式。 （什么叫可逆？什么叫制动？ ） 1. 不可逆PWM变换器 （1）简单的不可逆PWM变换器（直流降压斩波器） （2）有制动的不可逆PWM变换器 2. 桥式可逆PWM变换器 3 * 1. 不可逆PWM变换器 1-1直流降压斩波器 主电路原理图，功率开关器件可以是任意一种全控型开关器件。 图2-10 简单的不可逆PWM变换器-直流机系统 a）主电路原理图 图中： Us—直流电源电压 C —滤波电容器 M —直流电动机 VD —续流二极管 VT —功率开关器件，栅极由脉宽可调的脉冲电压系列Ug驱动。 3 * 工作状态与波形 在一个开关周期内， 当0 ≤ t ton时，Ug为正，VT导通，电源电压通过VT加到电动机电枢两端； 当ton ≤ t T 时， Ug为负，VT关断，电枢失去电源，经VD续流。 U, i Ud E id Us t ton T 0 图2-10 b 电压和电流波形 O 3 * 在不可逆PWM 变换器中PWM电压系数 ? = ? (2-16) Q1 PWM电压系数 简单的不可逆电路电流能否反向？能否使电机反转？ 在简单的不可逆电路中电流不能反向，因而没有制动能力，只能作单象限运行. 3 输出平均电压方程 (2-15) 式中 ? = ton / T 为 PWM 波形的占空比 改变 ? （ 0 ≤ ? 1 ）即可调节电机的转速。 * 图2-11a 有制动电流通路的不可逆PWM变换器 Q1 是否可逆？ 这个电路还是不可逆的，只能工作在I,II象限， 因为平均电压 Ud 并没有改变极性。 1-2有制动的不可逆PWM变换器 3 工作状态与波形 (1)一般电动状态 (2)制动状态 (3)轻载电动状态 需要制动时，必须为反向电流提供通路 如图a所示的双管交替开关电路。当VT1 导通时，流过正向电流 + id ，VT2 导通时，流过 – id 。 * 图2-11a 有制动电流通路的不可逆PWM变换器 M + ﹣ VD2 Ug2 Ug1 VT2 VT1 VD1 E 1 2 C Us + M Ｕｄ Q1 3 工作状态与波形(1)一般电动状态 在0 ≤ t ≤ ton期间， Ug1为正，VT1导通， Ug2为负，VT2关断。此时，电源电压Us加到电枢两端，电流 id 沿图中的回路1流通。 ？输出平均电压 在 ton ≤ t ≤ T 期间， Ug1和Ug2都改变极性，VT1关断，但VT2却不能立即导通，因为id沿回路2经二极管VD2续流，在VD2两端产生的压降给VT2施加反压，使它失去导通的可能。 桥臂1 桥臂2 * 在一般电动状态中, id始终为正值（其正方向示于图2-11a中）。设ton为VT1的导通时间，则一个工作周期有两个工作阶段(如前). 实际上是由VT1和VD2交替导通，虽然电路中多了一个功率开关器件，但并没有被用上。 3 U, i Ud E id Us t ton T 0 O 输出波形： 一般电动状态的电压、电流波形与简单的不可逆电路波形（图2-11b）完全一样。 图2-11b 一般电动状态的电压、电流波形 * Q1 3 U, i Ud E -id Us t ton T 0 4 4 4 4 3 3 3 VT2 VT2 VT2 VD1 VD1 VD1 VD1 t Ug1=-ug2 O O 图2-11c 制动状态的电压﹑电流波形 输出波形 (2)制动状态 * 图2-11a 有制动电流通路的不可逆