直流可逆调速系统.pptVIP

环流分为两大类：静态环流——当可逆线路在一定的控制角下稳定工作时，所出现的环流叫做静态环流。静态环流又分为：直流平均环流和瞬时脉动环流。动态环流——稳态运行时并不存在，只有当系统由一种工作状态过度到另一种工作状态时才出现的环流。环流容易造成短路，损坏晶闸管，使系统不能正常工作。因此，在可逆调速系统中，必须考虑如何抑制或消除环流的影响。由图３－６的反并联可逆线路可以看出，如果让正组晶闸管VF和反组晶闸管VR都处于整流状态，正组整流电压和反组整流电压正负相连，将造成电源短路，此短路电流即为直流平均环流。01为了防止产生直流平均环流，最好的解决办法是当正组晶闸管VF处于整流状态时，其整流电压=+,这时应该让反组晶闸管VR处于逆变状态，输出一个逆变电压把它顶住，即让=―，而且幅值与相等。一般说来，只要实行了α≥β配合控制，就能保证消除直流平均环流。其中,α和β分别为正组晶闸管VF和反组晶闸管VR的控制角。023.3.2直流平均环流与配合控制图3-701工作制配合控制的可逆线路触发装置的移相控制特性023.3.3瞬时脉动环流及其抑制由于两组晶闸管分别处于整流和逆变状态，所以正组晶闸管的瞬时电压与反组晶闸管的瞬时电压1不同，存在瞬时电压差=,从而产生瞬时脉动环流。图3-7画出了三相零式反并联可逆线路当=60°（即=120°）时的情况。2图3-7配合控制的三相零式反并联可逆线路的瞬时脉动环流3图3-7配合控制的三相零式反并联可逆线路的瞬时脉动环流为了限制瞬时脉动环流，在环流回路中串入电抗器，该电抗器叫做环流电抗器或均衡电抗器（如图3-7中的和）。1环流电抗器并不是在任何时候都能起作用为了限制瞬时脉动环流，在环流回路中串入足够量的电抗器，以保证对瞬时脉动环流的限制。2直流可逆调速系统的正反向切换过程包括正向制动过程和反向起动过程。起动过程与不可逆调速系统相同。下面分析可逆系统的制动过程，以图3-8所示的配合控制为例分如下几个阶段讨论。01图3-8配合控制的有环流可逆调速系统023.3.4直流可调速系统的制动过程分析本桥逆变阶段本桥逆变阶段是指换向时电流由正向负载电流+下降到零，其方向未变，只能通过正组晶闸管桥流通。为了把储存在电抗器磁场中的能量迅速释放，正向电流迅速衰减到零，这时正组桥处于逆变状态。反桥制动阶段当电动机电枢回路中的电流过零时，本桥逆变终止，的数值略减，－E=电流开始反向。这时反组仍处于整流状态，在反组整流电压与反电动势E的共同作用下，反向电流很快增长，电动势承受反向制动。制动过程各变量的波形见下图：图3-9正向制动过程中各变量的波形内容提要本章主要介绍直流可逆调速系统的构成、直流可逆系统的回馈制动、有无环流时的可逆调速系统等内容。3.1直流可逆调速系统的构成3.1.1开关切换法在第一、二章讨论了单闭环和双闭环的直流调速系统都是不可逆的，在实际工作中，要求直流电机反转的情况是很多的。实现反转的最简单方法是采用图3-1所示的四个切换开关，当k1、k4合上，k2、k3断开时，电流由A流向B，电机正转；反之，当k1、k4断开，k2、k3合上时，电流由B流向A，电机反转。但是，在转向切换时要求快速、准确、安全，否则易造成短路或切换时间过长。这种切换方式还存在噪声大、寿命低等缺点，不适合正反转频繁的应用场合。图3-1开关切换可逆电路3.1.2晶闸管反并联法晶闸管反并联法采用的是图3-2所示的两组晶闸管反并联电路。其工作原理是当一组晶闸管工作时，另一组晶闸管则处于逆变或阻断状态；换相时只要交换两组晶闸管的工作状态,即可实现正反转切换。准确控制切换的时刻，可以使电机工作在如图3-2(b)所示的Ⅰ、Ⅲ象限上。图3-2两组晶闸管反并联线路0102反并联线路(b)交叉连接线路图3-3三相桥式可逆线路在实际的可逆电路中，通常采用两组三相反并联方式，这时可以接成图3-3(a)、(b)所示的反并联或交叉连接线路。在图3-3(a)中的反并联线路中，有两条回路，需要连接四个平波电抗器；而在图3-3(b)中的交叉连接线路中，只有一条回路，只需要连接两个平波电抗器。3.1.3励磁反接可逆线路励磁反接可逆线路如图3-4所示。它的原理是将电动机的励磁线圈接在两组反并联线路中，电枢仍然用一组晶闸管驱动，通过改变励磁电流的方向来改变电动机转动的方向。这种方式需要在磁通弱磁时保证电枢电流为零，增加了系统的复杂性，不宜采用。图3－4反并联励磁反接可逆线