第3章 直流可逆调速系统.ppt

第3章直流可逆调速系统3.1.0问题的提出3.1.0问题的提出（续）例：单片微机控制的PWM可逆直流调速系统PWM可逆直流调速系统原理图图中
UR—整流器；
UPEM—桥式可逆电力电子变换器，主电路与图1-22相同，须要注意的是，直流变换器必须是可逆的；
GD—驱动电路模块，内部含有光电隔离电路和开关放大电路；UPW—PWM波生成环节，其算法包含在单片微机软件中；
TG—为测速发电机，当调速精度要求较高时可采用数字测速码盘；
TA—霍尔电流传感器；
给定量n*，I*d和反馈量n，Id都已经是数字量。本章提要一.V-M系统的可逆线路
根据电机理论，改变电枢电压的极性，或者改变励磁磁通的方向，都能够改变直流电机的旋转方向。因此，V-M系统的可逆线路有两种方式：
电枢反接可逆线路；
励磁反接可逆线路。1.电枢反接可逆线路（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接触器切换可逆线路的特点（3）两组晶闸管装置反并联可逆线路Id两组晶闸管装置可逆运行模式2.励磁反接可逆线路励磁反接可逆供电方式励磁反接的特点小结（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。本章提要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
当控制角为90°，晶闸管装置处于整流状态；
当控制角为90°，晶闸管装置处于逆变状态。-+n3.两组晶闸管装置反并联的整流和逆变b)反组晶闸管装置VR逆变b)两组晶闸管反并联可逆V-M系统的反组逆变状态c）机械特性范围4.V-M系统的四象限运行表3-1V-M系统反并联可逆线路的工作状态0反并联的晶闸管装置的其他应用本章提要3.3.1.可逆系统中的环流
环流的定义：
采用两组晶闸管反并联的可逆V-M系统，如果两组装置的整流电压同时出现，便会产生不流过负载而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流，称作环流，如下图中所示。图3-6反并联可逆线路中的环流环流的危害和利用环流的分类环流的分类（续）3.3.2.直流平均环流与配合控制（1）配合控制原理由于两组晶闸管装置相同，两组的最大输出电压Ud0max是一样的，因此，当直流平均环流为零时，应有
cosr=–cosf
或r+f=180（3-5）
如果反组的控制用逆变角r表示，则
f=r（3-6）由此可见，按照式（3-6）来控制就可以消除直流平均环流，这称作=配合控制。为了更可靠地消除直流平均环流，可采用
f≥r（3-7）（2）配合控制方法图3-7=工作配合控制的可逆线路
GTF--正组触发装置GTR--反组触发装置AR--反号器在如图电路中，用同一个控制电压去控制两组触发装置，正组触发装置GTF由Uc直接控制，而反组触发装置GTR由控制，是经过反号器AR后获得的。（4）=配合控制特性图3-8配合控制移相特性（5）=控制的工作状态=控制的工作状态（续）（6）最小逆变角限制3.3.3瞬时脉动环流及其抑制（2）瞬时脉动环流产生情况举例
瞬时电压差和瞬时脉动环流的大小因控制角的不同而异。
现以f=r=60°为例，分析三相零式反并联可逆线路产生瞬时脉动环流的情况，这里采用零式线路的目的只是为了绘制波形简单。图3-9配合控制的三相零式反并联可逆线路的瞬时脉动环流瞬时脉动环流的产生瞬时脉动环流的直流分量（3）瞬时脉动环流的抑制环流电抗器的设置在三相桥式反并联可逆线路中，由于每一组桥又有两条并联的环流通道，总共要设置4个环流电抗器。M3.3.4=配合控制的有环流可逆V-M系统主电路给定与检测电路（转速）给定与检测电路（电流）控制电路2.控制方式AR=“-”VR逆变制动过程I.本组逆变阶段在VF-M回路中，由于VF变成逆变状态，极性变负，而电机反电动势E极性未变，迫使电流迅速下降，主电路电感迅速释放储能，企图维持正向电流，这时
本组逆变过程系统状态Ⅱ.它组制动阶段它组建流子阶段（2）反组VR由“待整流”进入整流，向主电路提供–Id。
由于反组整流电压Ud0r和反电动势E的极性相同，反向电流很快增长，电机处于反接制动状态，转速明显地降低，因此，又可称作“它组反接制动状态”。反接制动过程系统状态它组逆变子阶段电机在恒减速条件下回馈制动，把动能转换成电能，其中大部分通过VR逆变回馈电网，过渡过程波形为图3-11中的第II2阶段，称作“它组回馈制动阶段”或“它组逆变阶段”。
由图可见，这个阶段所占的时间最长，是制动过程中的主要阶段。它组回馈制动过程系统状态反向减流子阶段