直流调速系统概论新学习资料.pptx

会计学自我介绍:
易灵芝:58292224
工科楼:南410
助教:
史继翠研究生18797401518（作业）
戴彪研究生13467329423（实验）
工科楼:南413
电力电子与电力传动研究室

课程及内容详细介绍了各种不同类型的
直流调速系统、
交流调速系统的工作原理、
计算方法、
设计方法电力拖动自动控制系统是
一门综合性、
实践性较强的课程。电机及拖动基础
自动控制原理
电力电子技术
其他的基础课程
（课程设计、毕业设计）1.了解各种不同类型电力拖动系统的
工作原理。第一篇直流调速系统和随动系统回顾1：电机的分类回顾2：直流电机与交流电机回顾3：直流电机的调速方法
直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速和快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。
由于直流拖动控制系统在理论上和实践上都比较成熟，而且从控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础。因此，为了保持由浅入深的教学顺序，应该首先很好地掌握直流拖动控制系统。回顾3：直流电机的调速方法（续）（1）调压调速（2）调阻调速（3）调磁调速三种调速方法的性能与比较问题1-1：
直流电机的调速方式有几种？哪些是有级调速？
哪些是无级调速？1-1直流调速系统用的可控直流电源一、旋转变流机组
（G-M系统；Word－Leonaed系统）旋转变流机组供电的直流调速系统G-M系统G—M系统的机械特性二、静止可控整流器
（V-M系统；静止的Word－Leonaed系统）V-M系统特点各种变流装置技术性能比较三、直流斩波器和脉宽调制变换器在原理图中，VT表示电力电子开关器件，VD表示续流二极管。当VT导通时，直流电源电压Us加到电动机上；当VT关断时，直流电源与电机脱开，电动机电枢经VD续流，两端电压接近于零。如此反复，电枢端电压波形如图1-5b，好像是电源电压Us在ton时间内被接上，又在T–ton时间内被斩断，故称“斩波”。SCR工作在开关状态，
SCR半控器件，需关断电路，
开关频率100Hz～300Hz，脉宽调制变换器脉冲宽度调制(PWM)（1）主电路线路简单，需用的功率器件少；
（2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及
发热都较小；
（3）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1:10000左右；
（4）若与快速响应的电机配合，则系统频带宽，动态响应快，
动态抗扰能力强；
（5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率
适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；
（6）直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。小结问题1-3：
直流斩波器常用调制方式有、、、和。
1-2晶闸管-电动机系统（V-M系统）的主要问题在如图可控整流电路中，调节触发装置GT输出脉冲的相位，即可很方便地改变可控整流器VT输出瞬时电压ud的波形，以及输出平均电压Ud的数值。等效电路分析

式中—电动机反电动势；
—整流电流瞬时值；
—主电路总电感；
—主电路等效电阻；
且有R=Rrec+Ra+RL；

式中—从自然换相点算起的触发脉冲控制角；
—=0时的整流电压波形峰值；
—交流电源一周内的整流电压脉波数；
对于不同的整流电路，它们的数值如表1-1所示。表1-1不同整流电路的整流电压值整流与逆变状态相控整流器的电压控制曲线二、电流脉动及其波形的连续与断续V-M系统主电路的输出三、抑制电流脉动的措施（1）平波电抗器的设置与计算（2）多重化整流电路四、晶闸管-电动机系统的机械特性当电流断续时，由于非线性因素，机械特性方程要复杂得多。以三相半波整流电路构成的V-M系统为例，电流断续时机械特性须用下列方程组表示

(1-10)

(1-11)

式中；—一个电流脉波的导通角。
（3）电流断续机械特性计算完整的V-M系统机械特性（5）V-M系统机械特性的特点1.2.5晶闸管触发和整流装置的放大系数和传递函数实际的触发电路和整流电路都是非线性的，只能在一定的工作范围内近似看成线性环节。
如有可能，最好先用实验方法测出该环节的输入-输出特性，即曲线，图1-13是采用锯齿波触发器移相时的特性。设计时，希望整个调速范围的工作点都落在特性的近似线性范围之中，并有一定的调节余量。晶闸管触发和整流装置的放大系数的计算如果不可能实测特性，只好根据装置的参数估算。
例如：
设触发电路控制电压的调节范围为
Uc=0~10V
相对应的整流电压的变化范围是
Ud=0~220V
可取Ks=220/10=22(1)晶闸管触发和整流装置的传递函数显然，失控制时间是随机的，它的大小随发生变化的时刻而改变，最大可能的失控时间就是两个相邻自然换相点之间的时间，与交流电源频率和整流电路形式有关，由下式确定
(1-12)
（3）Ts值的选取用单