可逆直流調(diào)速系統(tǒng)（課堂PPT）

1、1可逆調(diào)速系統(tǒng)位置隨動(dòng)系統(tǒng) （自學(xué)）第第 4 章章2可逆直流調(diào)速系統(tǒng)可逆直流調(diào)速系統(tǒng) 問題的提出問題的提出 晶閘管晶閘管-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的可逆線路電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的可逆線路 晶閘管晶閘管-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的回饋制動(dòng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的回饋制動(dòng)（重點(diǎn)理解）（重點(diǎn)理解） 兩組晶閘管可逆線路中的環(huán)流兩組晶閘管可逆線路中的環(huán)流（注重概念）（注重概念） 有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)（重點(diǎn)內(nèi)容）（重點(diǎn)內(nèi)容） 無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)內(nèi)容提要內(nèi)容提要3問題的提出問題的提出 生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)能正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)能正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)。 要求快速地起動(dòng)和制動(dòng)，電力拖動(dòng)系統(tǒng)要求快速地起動(dòng)和制動(dòng)，電力拖動(dòng)系統(tǒng)具有具

2、有四象限運(yùn)行四象限運(yùn)行的特性，即需要的特性，即需要可逆的可逆的調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)。4 電力電子器件的單向?qū)щ娦噪娏﹄娮悠骷膯蜗驅(qū)щ娦?，需要專用的，需要專用的可逆電力電子裝置?？赡骐娏﹄娮友b置。 常用的可逆電力電子裝置：常用的可逆電力電子裝置： PWM可逆直流調(diào)速系統(tǒng)可逆直流調(diào)速系統(tǒng) 晶閘管晶閘管-電動(dòng)機(jī)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)54、1單片微機(jī)控制的單片微機(jī)控制的PWM可逆直流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng) 中、小功率中、小功率的可逆直流調(diào)速系統(tǒng)多采用的可逆直流調(diào)速系統(tǒng)多采用橋式可逆橋式可逆PWM變換器。變換器。 第第1.3.4 節(jié)圖節(jié)圖1-22 繪出了繪出了 PWM 可逆調(diào)可逆調(diào)速系統(tǒng)

3、的主電路。速系統(tǒng)的主電路。 6 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成圖圖4-1 PWM可逆直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖可逆直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖74 .1. 2 可逆晶閘管可逆晶閘管-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng) 較大功率較大功率的可逆直流調(diào)速系統(tǒng)多采的可逆直流調(diào)速系統(tǒng)多采用晶閘管用晶閘管-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。 電機(jī)方向的改變是由于電磁轉(zhuǎn)矩方電機(jī)方向的改變是由于電磁轉(zhuǎn)矩方向的改變向的改變 V-M系統(tǒng)的可逆線路有兩種方式：系統(tǒng)的可逆線路有兩種方式：電樞反接可逆線路；電樞反接可逆線路；勵(lì)磁反接可逆線路（較少應(yīng)用）。勵(lì)磁反接可逆線路（較少應(yīng)用）。dmeICT8電樞反接可逆線路電樞反接可逆線路 電樞反接可逆線路主要有如下電樞反接可逆線路主

4、要有如下3種形式：種形式：（1）接觸器切換的可逆線路）接觸器切換的可逆線路（斷續(xù)控制系斷續(xù)控制系統(tǒng)統(tǒng)）（2）晶閘管切換的可逆線路）晶閘管切換的可逆線路（3）兩組晶閘管裝置反并聯(lián)可逆線路）兩組晶閘管裝置反并聯(lián)可逆線路（連連續(xù)控制系統(tǒng)續(xù)控制系統(tǒng)）-應(yīng)用較多應(yīng)用較多9Idb) 運(yùn)行范圍運(yùn)行范圍圖圖4-2 兩組晶閘管可控整流裝置反并聯(lián)可逆線路兩組晶閘管可控整流裝置反并聯(lián)可逆線路 - n-IdnO正向反向a) 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)MVRVFId-Id+-+-兩組晶閘管裝置反并聯(lián)可逆線路兩組晶閘管裝置反并聯(lián)可逆線路10電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)：電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)： 電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài) 制動(dòng)狀態(tài)（發(fā)電狀態(tài)）制動(dòng)狀態(tài)

5、（發(fā)電狀態(tài)）晶閘管整流裝置的工作狀態(tài)：晶閘管整流裝置的工作狀態(tài)： 整流狀態(tài)整流狀態(tài) 控制角控制角 90交流交流 直流直流 逆變狀態(tài)逆變狀態(tài) 控制角控制角 90直流直流 交流交流1、可逆、可逆V-M系統(tǒng)的工作狀態(tài)分析系統(tǒng)的工作狀態(tài)分析11兩組晶閘管裝置的可逆運(yùn)行模式：兩組晶閘管裝置的可逆運(yùn)行模式： 正組VF整流正向電動(dòng)運(yùn)行(I)反組VR逆變正向回饋制動(dòng)(II)反組VR整流反向電動(dòng)運(yùn)行(III)正組VF逆變反向回饋制動(dòng)(IV)可根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來決定哪一組變可根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來決定哪一組變流器工作及其工作狀態(tài)：整流或逆變流器工作及其工作狀態(tài)：整流或逆變12V-MV-M系統(tǒng)反并聯(lián)可逆線路

6、的工作狀態(tài)系統(tǒng)反并聯(lián)可逆線路的工作狀態(tài) V-MV-M系統(tǒng)的工作狀態(tài)系統(tǒng)的工作狀態(tài)正向運(yùn)行正向運(yùn)行正向制動(dòng)正向制動(dòng)反向運(yùn)行反向運(yùn)行反向制動(dòng)反向制動(dòng)電樞端電壓極性電樞端電壓極性+電樞電流極性電樞電流極性+電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向+電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)電動(dòng)電動(dòng)回饋發(fā)電回饋發(fā)電電動(dòng)電動(dòng)回饋發(fā)電回饋發(fā)電晶閘管工作的組別晶閘管工作的組別和狀態(tài)和狀態(tài)正組整流正組整流反組逆變反組逆變反組整流反組整流正組逆變正組逆變機(jī)械特性所在象限機(jī)械特性所在象限一一二二三三四四13+-+-+-+-+-+-+-+-電網(wǎng) 電網(wǎng)電網(wǎng) 電網(wǎng)正組反組正組反組正組反組正組反組+T-T正轉(zhuǎn)整流反轉(zhuǎn)整流正轉(zhuǎn)逆變反轉(zhuǎn)逆變電動(dòng)運(yùn)行電動(dòng)運(yùn)行發(fā)

7、電運(yùn)行發(fā)電運(yùn)行c)+nIdId電能UdMEMIdMEM電能電能MEMId電能MEM-nUdUdUdO141）環(huán)流的形成）環(huán)流的形成MVR VFUd0fId+-+Ud0rIcRrecRrecRa-Ic 環(huán)流環(huán)流Id 負(fù)載電流負(fù)載電流 不流過負(fù)載而直接在兩組晶閘管之間流不流過負(fù)載而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流，通的短路電流，稱作環(huán)流。稱作環(huán)流。2、可逆可逆V-MV-M系統(tǒng)中的環(huán)流問題系統(tǒng)中的環(huán)流問題 152）環(huán)流的危害）環(huán)流的危害危害：環(huán)流對(duì)負(fù)載無益，加重危害：環(huán)流對(duì)負(fù)載無益，加重晶閘管和變壓器的負(fù)擔(dān)，消耗晶閘管和變壓器的負(fù)擔(dān)，消耗功率，環(huán)流太大時(shí)會(huì)導(dǎo)致晶閘功率，環(huán)流太大時(shí)會(huì)導(dǎo)致晶閘管損壞，

8、應(yīng)該予以抑制或消除。管損壞，應(yīng)該予以抑制或消除。163）環(huán)流的分類）環(huán)流的分類 靜態(tài)環(huán)流靜態(tài)環(huán)流 直流平均環(huán)流：直流平均環(huán)流：正組和反組都處于整流狀正組和反組都處于整流狀態(tài)時(shí)，主電流的短路環(huán)流。態(tài)時(shí)，主電流的短路環(huán)流。 瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流：瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流：當(dāng)整流電壓瞬時(shí)值大于逆當(dāng)整流電壓瞬時(shí)值大于逆變電壓瞬時(shí)值時(shí)，產(chǎn)生瞬時(shí)電壓差，從而變電壓瞬時(shí)值時(shí)，產(chǎn)生瞬時(shí)電壓差，從而產(chǎn)生瞬時(shí)環(huán)流。產(chǎn)生瞬時(shí)環(huán)流。動(dòng)態(tài)環(huán)流：僅在可逆動(dòng)態(tài)環(huán)流：僅在可逆V-MV-M系統(tǒng)過渡過程中出現(xiàn)系統(tǒng)過渡過程中出現(xiàn)的環(huán)流的環(huán)流主要分析靜態(tài)環(huán)流的形成原因，并討論其控主要分析靜態(tài)環(huán)流的形成原因，并討論其控制方法和抑制措施制方法和抑制措施17

9、 解決方法：讓正組整流時(shí)，反組處于逆變狀態(tài)。解決方法：讓正組整流時(shí)，反組處于逆變狀態(tài)。-180coscoscoscosmaxmaxmaxmaxmaxrfrfdodordofrdodorfdodofdordofUUUUUUUUU4）直流平均環(huán)流的消除）直流平均環(huán)流的消除18根據(jù)逆變角定義根據(jù)逆變角定義實(shí)際工作實(shí)際工作rfrf配合工作的實(shí)現(xiàn)配合工作的實(shí)現(xiàn)rf控制電壓為零時(shí)，使整流角和逆變角都等于控制電壓為零時(shí)，使整流角和逆變角都等于9090度。度。電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)。電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)。增大控制電壓增大控制電壓Uc 移相時(shí)，只要使兩組觸發(fā)移相時(shí)，只要使兩組觸發(fā)裝置的控制電壓大小相等符號(hào)相反就可以了。裝

10、置的控制電壓大小相等符號(hào)相反就可以了。19圖4-7 配合控制移相特性 - UcmUc90o rmin180o 0oUcm90o0o 180o fmin fmin rmin r fCTRCTFUc1 = 配合控制特性配合控制特性一組晶閘管裝置處于整流狀態(tài)，另一組便處于逆變一組晶閘管裝置處于整流狀態(tài)，另一組便處于逆變狀態(tài)狀態(tài)20圖圖4-6 = 配合控制電路配合控制電路MVRVFRrecRrec-1ARGTRGTFUcRaM = 配合控制電路配合控制電路cU正組觸發(fā)裝置GTF由 Uc 直接控制反組觸發(fā)裝置GTR由-Uc 控制，AR-反號(hào)器反號(hào)器21圖4-7 配合控制移相特性 - UcmUc rmin

11、Ucm0o 180o fmin fmin rminCTRUc1 = 配合控制特性配合控制特性CTF- Uc f r180o 0o90o90o22 在在 = 配合控制下，配合控制下， 在任何時(shí)候，實(shí)在任何時(shí)候，實(shí)際上只有際上只有一組晶閘管裝置在工作，一組晶閘管裝置在工作，另一另一組則處于組則處于等待等待工作的工作的狀態(tài)。狀態(tài)。23最小逆變角限制最小逆變角限制30minmin245） 瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流的抑制瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流的抑制 抑制瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流，可在環(huán)流回路中串抑制瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流，可在環(huán)流回路中串入電抗器，叫做入電抗器，叫做環(huán)流電抗器環(huán)流電抗器，或稱均衡電，或稱均衡電抗器，如圖抗器，如圖4-9a中的中的

12、Lc1和和 Lc2 。 環(huán)流電抗的大小可以按照把瞬時(shí)環(huán)流的環(huán)流電抗的大小可以按照把瞬時(shí)環(huán)流的直流分量限制在負(fù)載額定電流的直流分量限制在負(fù)載額定電流的5%10%來設(shè)計(jì)。來設(shè)計(jì)。25l 在三相橋式反并聯(lián)可逆線路中，由于每一組橋在三相橋式反并聯(lián)可逆線路中，由于每一組橋又有兩條并聯(lián)的環(huán)流通道，總共要設(shè)置又有兩條并聯(lián)的環(huán)流通道，總共要設(shè)置4個(gè)環(huán)流電個(gè)環(huán)流電抗器?？蛊?。12MVFVRabcABC-環(huán)流電抗器的設(shè)置環(huán)流電抗器的設(shè)置263、 = 配合控制的有環(huán)流可逆配合控制的有環(huán)流可逆V-M系統(tǒng)系統(tǒng)（1） 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1L

13、c2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+- -27 主電路主電路 主電路采用兩組三相橋式晶閘管裝置反并聯(lián)的主電路采用兩組三相橋式晶閘管裝置反并聯(lián)的可逆線路，其中：可逆線路，其中： 正組晶閘管正組晶閘管VF，由，由GTF控制觸發(fā)，控制觸發(fā)， 正轉(zhuǎn)時(shí)，正轉(zhuǎn)時(shí)，VF整流；整流； 反轉(zhuǎn)時(shí)，反轉(zhuǎn)時(shí)，VF逆變。逆變。 反組晶閘管反組晶閘管VR，由，由GTR控制觸發(fā)，控制觸發(fā)， 反轉(zhuǎn)時(shí)，反轉(zhuǎn)時(shí)，VR整流；整流； 正轉(zhuǎn)時(shí)，正轉(zhuǎn)時(shí)，VR逆變。逆變。28給定與檢測電路給定與檢測電路 根據(jù)可逆系統(tǒng)正反向運(yùn)行的需要，給定電壓、根據(jù)可逆系統(tǒng)正反向運(yùn)行的需要，給定電壓、轉(zhuǎn)速反饋電壓、電流反饋電壓都應(yīng)該能夠反映轉(zhuǎn)速反饋電

14、壓、電流反饋電壓都應(yīng)該能夠反映正和負(fù)的極性。正和負(fù)的極性。給定電壓：正轉(zhuǎn)時(shí)，給定電壓：正轉(zhuǎn)時(shí)，KF閉合，閉合， U*n=“+”； 反轉(zhuǎn)時(shí)，反轉(zhuǎn)時(shí)，KR閉合，閉合， U*n=“-”。轉(zhuǎn)速反饋：正轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速反饋：正轉(zhuǎn)時(shí)， Un=“-”， 反轉(zhuǎn)時(shí)，反轉(zhuǎn)時(shí)， Un=“+”。29電流反饋電壓：電流反饋電壓： 正轉(zhuǎn)時(shí)，正轉(zhuǎn)時(shí)，Ui =“+”； 反轉(zhuǎn)時(shí)，反轉(zhuǎn)時(shí)，Ui =“-”。30 控制電路控制電路 控制電路采用典型的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系控制電路采用典型的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，其中：統(tǒng)，其中：轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR控制轉(zhuǎn)速，設(shè)置雙向輸出控制轉(zhuǎn)速，設(shè)置雙向輸出限幅電路，以限制限幅電路，以限制最大起制動(dòng)電流；

15、最大起制動(dòng)電流；電流調(diào)節(jié)器電流調(diào)節(jié)器ACR控制電流，設(shè)置雙向輸出控制電流，設(shè)置雙向輸出限幅電路，以限制限幅電路，以限制最小控制角最小控制角 min 與與最小逆最小逆變角變角 min 。31 反轉(zhuǎn)時(shí)：反轉(zhuǎn)時(shí)： 0， r 90，VR整流：整流： Ud0r =“+”； Uc 0， f 0， f 90，VF整流整流： Ud0f =“+”； 0， r 90，VR逆變：逆變： Ud0r =“-”。 停轉(zhuǎn)時(shí)：停轉(zhuǎn)時(shí)：Uc = 0， r = f = 90， Ud0f = Ud0r = 0。32 電機(jī)靜止電機(jī)靜止 正向起動(dòng)正向起動(dòng)過渡過程過渡過程 正向穩(wěn)定正向穩(wěn)定運(yùn)運(yùn) 行（第行（第1象限）象限） 正向制動(dòng)正向制

16、動(dòng)過渡過程過渡過程（第（第2象限）象限） 轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為0 反向起動(dòng)反向起動(dòng) 過渡過程過渡過程 反向穩(wěn)定運(yùn)行反向穩(wěn)定運(yùn)行 （第（第3象限）象限） 反向制動(dòng)反向制動(dòng)過渡過程過渡過程（第（第4象限）象限） 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為速為0 工作過程分析工作過程分析33正向電動(dòng)正向電動(dòng)正組整流正組整流反組待逆變反組待逆變反向電動(dòng)反向電動(dòng)反組整流反組整流正組待逆變正組待逆變反向制動(dòng)反向制動(dòng)正組逆變正組逆變正向制動(dòng)正向制動(dòng)反組逆變反組逆變ABCDnTeV-M系統(tǒng)的四象限運(yùn)行系統(tǒng)的四象限運(yùn)行 r增增大大34正向運(yùn)行過程系統(tǒng)狀態(tài)正向運(yùn)行過程系統(tǒng)狀態(tài)+ - - - -+Id有環(huán)流系統(tǒng)正向運(yùn)行過程MVRVF-1ARGTRGTFUc

17、ASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+-Pn35 AR =“-” VR逆變逆變 正向運(yùn)行過程：正向運(yùn)行過程：KF閉合，閉合， U*n=“+” U*i=“-” Uc=“+”cU電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行正向運(yùn)行VF整流整流36n正向制動(dòng)過程正向制動(dòng)過程 整個(gè)制動(dòng)過程可以分為個(gè)主要整個(gè)制動(dòng)過程可以分為個(gè)主要階段階段 I、本組逆變階段（第、本組逆變階段（第1象限）象限） II、它組反接制動(dòng)階段、它組反接制動(dòng)階段（第（第2象限）象限）、它組回饋制動(dòng)階段、它組回饋制動(dòng)階段（第（第2象限）象限） 、反向減流子階段反向減流子階段（第（第2象限）象限）它它組組

18、制制動(dòng)動(dòng)階階段段37tttOOOId n Uc 系統(tǒng)制動(dòng)過程過渡過程波形系統(tǒng)制動(dòng)過程過渡過程波形I II-Idm IdL -Ucm E 圖圖4-10 配合控制有配合控制有環(huán)流可逆直流調(diào)速環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)正向制動(dòng)過渡系統(tǒng)正向制動(dòng)過渡過程波形過程波形38I、本組逆變過程系統(tǒng)狀態(tài)、本組逆變過程系統(tǒng)狀態(tài)MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+-+ - - - -+Id0+-+- 本組逆變階段本組逆變階段正組逆變、反組待整流。正組逆變、反組待整流。 系統(tǒng)停車時(shí)電流系統(tǒng)停車時(shí)電流從從+IdL到到0 39本組逆變階段

19、本組逆變階段I過程分析過程分析（電流電流從IdL 到0 ） 發(fā)出停車（或反向）指令后，轉(zhuǎn)速給定電發(fā)出停車（或反向）指令后，轉(zhuǎn)速給定電壓突變?yōu)榱悖ɑ蜇?fù)值）；壓突變?yōu)榱悖ɑ蜇?fù)值）； ASR輸出躍變到正限幅值輸出躍變到正限幅值 +U*im ； ACR輸出躍變成負(fù)限幅值輸出躍變成負(fù)限幅值 -Ucm ； VF由整流狀態(tài)變成逆變狀態(tài)，同時(shí)反組由整流狀態(tài)變成逆變狀態(tài)，同時(shí)反組VR由待逆變狀態(tài)轉(zhuǎn)變成待整流狀態(tài)。由待逆變狀態(tài)轉(zhuǎn)變成待整流狀態(tài)。 主電路電感迅速釋放儲(chǔ)能，大部分能量通主電路電感迅速釋放儲(chǔ)能，大部分能量通過過 VF 回饋電網(wǎng)，所以稱作回饋電網(wǎng)，所以稱作“本組逆變階本組逆變階段段”。40、它組建流子階段

20、（反接制動(dòng)過程系它組建流子階段（反接制動(dòng)過程系統(tǒng)狀態(tài)）統(tǒng)狀態(tài)）+ -MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA LdUcKFKR+-+ - - - -0+-+Id-正組待逆變、反組整流。Ui ()（電流（電流從從0到到Id）41 （1）Id 過零并反向，直至到達(dá)過零并反向，直至到達(dá) - Idm 以前，以前，ACR并未脫離飽和狀態(tài)，其輸出仍為并未脫離飽和狀態(tài)，其輸出仍為 - Ucm 。（2）本組逆變終止）本組逆變終止，反組反組VR由由“待整流待整流”進(jìn)入進(jìn)入整流，向主電路提供整流，向主電路提供 Id 。 由于反組整流電壓由于反組

21、整流電壓 Ud0r 和反電動(dòng)勢和反電動(dòng)勢 E 的的極性相同，反向電流很快增長，電機(jī)處于極性相同，反向電流很快增長，電機(jī)處于反接制動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速明顯地降低，因此，反接制動(dòng)狀態(tài)，轉(zhuǎn)速明顯地降低，因此，又可稱作又可稱作“它組反接制動(dòng)狀態(tài)它組反接制動(dòng)狀態(tài)”。42、它組逆變子階段（它組回饋制動(dòng)過程、它組逆變子階段（它組回饋制動(dòng)過程系統(tǒng)狀態(tài)）系統(tǒng)狀態(tài)）+ -MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA LdUcKFKR+-+ - - - -0+-+ Id+-+- -正組待整流、反組逆變。電流維持在正組待整流、反組逆變。電流維持在Id。Ui (

22、) 43 當(dāng)反向電流達(dá)到當(dāng)反向電流達(dá)到 Idm 并略有超調(diào)時(shí)，并略有超調(diào)時(shí)，ACR輸出電壓輸出電壓 Uc 退出飽和，其數(shù)值很快退出飽和，其數(shù)值很快減小，又由負(fù)變正，然后再增大，使減小，又由負(fù)變正，然后再增大，使VR回到逆變狀態(tài)，而回到逆變狀態(tài)，而 VF 變成待整流狀態(tài)。變成待整流狀態(tài)。 電機(jī)在恒減速條件下回饋制動(dòng)，把電機(jī)在恒減速條件下回饋制動(dòng)，把動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，其中大部分通過動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，其中大部分通過 VR 逆變回饋電網(wǎng)，稱作逆變回饋電網(wǎng)，稱作“它組回饋制動(dòng)階它組回饋制動(dòng)階段段”或或“它組逆變階段它組逆變階段”。44+ -MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*

23、i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA LdUcKFKR+-+ - - - -+0+-+ Id+-+- 、反向減流過程系統(tǒng)狀態(tài)反向減流過程系統(tǒng)狀態(tài)0000000-正組待整流、反組逆變。正組待整流、反組逆變。Ui ()0dorU45 在這一階段，轉(zhuǎn)速下降得很低，無法再在這一階段，轉(zhuǎn)速下降得很低，無法再維持維持 -Idm，于是電流立即衰減。，于是電流立即衰減。如果電機(jī)隨即停止，整個(gè)制動(dòng)過程到如果電機(jī)隨即停止，整個(gè)制動(dòng)過程到此結(jié)束。此結(jié)束。46n 反向起動(dòng)（第反向起動(dòng)（第3象限）象限） 如果需要在制動(dòng)后緊接著反轉(zhuǎn)，如果需要在制動(dòng)后緊接著反轉(zhuǎn)， Id = - -Idm的過程就會(huì)延續(xù)下去，直到的過程

24、就會(huì)延續(xù)下去，直到反向轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)為止。反向轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)為止。 由于正轉(zhuǎn)制動(dòng)和反轉(zhuǎn)起動(dòng)的過程由于正轉(zhuǎn)制動(dòng)和反轉(zhuǎn)起動(dòng)的過程完全銜接起來，沒有間斷或死區(qū)，這完全銜接起來，沒有間斷或死區(qū)，這是有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，適用是有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，適用于要求快速正反轉(zhuǎn)的系統(tǒng)。于要求快速正反轉(zhuǎn)的系統(tǒng)。47IdL Id n Idm OOIIIIIIt4 t3 t2 t1 ttIVVVIt5 t6 -Idm -IdL n* -n* 有環(huán)流系統(tǒng)可逆運(yùn)行曲線有環(huán)流系統(tǒng)可逆運(yùn)行曲線本組逆變狀態(tài)本組逆變狀態(tài)：電流由電流由+IdL下降到零。下降到零。它組制動(dòng)狀態(tài)它組制動(dòng)狀態(tài)：電流電流方向改變，由方向改變，由0到到Id

25、L。48作業(yè)作業(yè) 1、 = 配合控制的有環(huán)流可逆配合控制的有環(huán)流可逆V-M系統(tǒng)，系統(tǒng)， 整個(gè)制動(dòng)過程可以分為哪幾個(gè)階段？請(qǐng)分整個(gè)制動(dòng)過程可以分為哪幾個(gè)階段？請(qǐng)分別寫出每個(gè)階段的本組、他組晶閘管及電別寫出每個(gè)階段的本組、他組晶閘管及電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。49為了防止直流平均環(huán)流的產(chǎn)生，可采為了防止直流平均環(huán)流的產(chǎn)生，可采取的措施有：取的措施有：采用采用 = 配合控制，當(dāng)一組晶閘管裝置工配合控制，當(dāng)一組晶閘管裝置工作在整流狀態(tài)時(shí)，另一組工作在逆變狀態(tài)，作在整流狀態(tài)時(shí)，另一組工作在逆變狀態(tài)，則消除了直流平均環(huán)流，但仍有則消除了直流平均環(huán)流，但仍有脈動(dòng)環(huán)脈動(dòng)環(huán)流流有環(huán)流系統(tǒng)。有環(huán)流系統(tǒng)。采

26、用封鎖觸發(fā)脈沖的方法，在任何時(shí)候，采用封鎖觸發(fā)脈沖的方法，在任何時(shí)候，只允許一組晶閘管裝置工作只允許一組晶閘管裝置工作無環(huán)流系無環(huán)流系統(tǒng)。統(tǒng)。50 系統(tǒng)分類系統(tǒng)分類 按照實(shí)現(xiàn)無環(huán)流控制原理的不同，無環(huán)按照實(shí)現(xiàn)無環(huán)流控制原理的不同，無環(huán)流可逆系統(tǒng)又有大類：流可逆系統(tǒng)又有大類：l錯(cuò)位控制無環(huán)流系統(tǒng)；錯(cuò)位控制無環(huán)流系統(tǒng)；l邏輯控制無環(huán)流系統(tǒng)。邏輯控制無環(huán)流系統(tǒng)。 4.1.3 無環(huán)流控制的可逆晶閘管無環(huán)流控制的可逆晶閘管-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng) 51邏輯控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)原理邏輯控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)原理l當(dāng)一組晶閘管工作時(shí)，用邏輯電路（硬當(dāng)一組晶閘管工作時(shí)，用邏輯電路（硬件）或邏輯算法（軟件）去封鎖另

27、一組件）或邏輯算法（軟件）去封鎖另一組晶閘管的觸發(fā)脈沖，使它完全處于阻斷晶閘管的觸發(fā)脈沖，使它完全處于阻斷狀態(tài)，以確保兩組晶閘管不同時(shí)工作，狀態(tài)，以確保兩組晶閘管不同時(shí)工作，從根本上切斷了環(huán)流的通路，這就是邏從根本上切斷了環(huán)流的通路，這就是邏輯控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)。輯控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)。l課程設(shè)計(jì)及綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（直流調(diào)課程設(shè)計(jì)及綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（直流調(diào)速的綜合）速的綜合）521、 邏輯控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)邏輯控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)（1）系統(tǒng)的組成）系統(tǒng)的組成 邏輯控制的無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)邏輯控制的無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)（以下簡稱（以下簡稱“邏輯無環(huán)流系統(tǒng)邏輯無環(huán)流系統(tǒng)”）的原）的原理框圖示于下圖該系統(tǒng)

28、結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)為：理框圖示于下圖該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)為：53 邏輯控制無環(huán)流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)邏輯控制無環(huán)流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4-11 邏輯控制無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)原理框圖 ASRDLC-1TAVRVFGTR2ACRMTGGTF1ACR+U*nUn-UiU*iUcfUblfUblrUcrU*i+UiU*iUi0LdAR-+54系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 主電路采用兩組晶閘管裝置反并聯(lián)線路；主電路采用兩組晶閘管裝置反并聯(lián)線路； 由于沒有環(huán)流，不用設(shè)置環(huán)流電抗器；由于沒有環(huán)流，不用設(shè)置環(huán)流電抗器； 仍保留平波電抗器仍保留平波電抗器 Ld ，以保證穩(wěn)定運(yùn)行，以保證穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)電流波形連續(xù)；時(shí)電流波形連續(xù)； 控制系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)速、電

29、流雙閉環(huán)方案；控制系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)方案； 電流環(huán)分設(shè)兩個(gè)電流調(diào)節(jié)器，電流環(huán)分設(shè)兩個(gè)電流調(diào)節(jié)器，1ACR用用來控制正組觸發(fā)裝置來控制正組觸發(fā)裝置GTF，2ACR控制控制反組觸發(fā)裝置反組觸發(fā)裝置GTR；55 為了保證不出現(xiàn)環(huán)流，設(shè)置了無環(huán)流為了保證不出現(xiàn)環(huán)流，設(shè)置了無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)邏輯控制環(huán)節(jié)DLC，這是系統(tǒng)中的，這是系統(tǒng)中的關(guān)關(guān)鍵環(huán)節(jié)鍵環(huán)節(jié)。它按照系統(tǒng)的工作狀態(tài)，指。它按照系統(tǒng)的工作狀態(tài)，指揮系統(tǒng)進(jìn)行正、反組的自動(dòng)切換，其揮系統(tǒng)進(jìn)行正、反組的自動(dòng)切換，其輸出信號(hào)輸出信號(hào) Ublf 用來控制正組觸發(fā)脈用來控制正組觸發(fā)脈沖的封鎖或開放，沖的封鎖或開放，Ublr 用來控制反組用來控制反組觸發(fā)

30、脈沖的封鎖或開放。觸發(fā)脈沖的封鎖或開放。562、無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)、無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)（1）DLC有有2個(gè)輸入信號(hào)：個(gè)輸入信號(hào)： U*I 零電流信號(hào)零電流信號(hào)Ui（2）DLC的輸出有兩種狀態(tài)：的輸出有兩種狀態(tài)： VF開放開放 Ublf = 1，VF封鎖封鎖 Ublf = 0； VR開放開放 Ublr = 1，VR封鎖封鎖 Ublr = 0。 57 （2）電路總體結(jié)構(gòu)電路總體結(jié)構(gòu)電平電平檢測檢測邏輯邏輯判斷判斷延時(shí)延時(shí)電路電路連鎖連鎖保護(hù)保護(hù)Ui0U*iUblfUblr58（3）無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)）無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn) 無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)是邏輯無環(huán)流無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)是邏輯無環(huán)流系統(tǒng)的

31、關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它的任務(wù)是：當(dāng)需系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它的任務(wù)是：當(dāng)需要切換到正組晶閘管要切換到正組晶閘管VF工作時(shí)，封鎖工作時(shí)，封鎖反組觸發(fā)脈沖而開放正組脈沖；當(dāng)需反組觸發(fā)脈沖而開放正組脈沖；當(dāng)需要切換到反組要切換到反組VR工作時(shí)，封鎖正組而工作時(shí)，封鎖正組而開放反組。通常都用數(shù)字控制，如數(shù)開放反組。通常都用數(shù)字控制，如數(shù)字邏輯電路、微機(jī)軟件、字邏輯電路、微機(jī)軟件、PLC等，用等，用以實(shí)現(xiàn)同樣的邏輯控制關(guān)系以實(shí)現(xiàn)同樣的邏輯控制關(guān)系。 593、邏輯無環(huán)流系統(tǒng)的其他方案、邏輯無環(huán)流系統(tǒng)的其他方案 在圖在圖4-11的邏輯控制無環(huán)流可逆調(diào)速系的邏輯控制無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)中，采用了兩個(gè)電流調(diào)節(jié)器和兩套觸發(fā)統(tǒng)中，采用了兩個(gè)電流調(diào)節(jié)器和兩套觸發(fā)裝置分別控制正、反組晶閘管。實(shí)際上任裝置分別控制正、反組晶閘管。實(shí)際上任何時(shí)刻都只有一組晶閘管在工作，另一組何時(shí)刻都只有一組晶閘管在工作，另一組由于脈沖被封鎖而處于阻斷狀態(tài)，這時(shí)它由于脈沖被封鎖而處于阻斷狀態(tài)，這時(shí)它的電流調(diào)節(jié)器和觸發(fā)裝置都是等待狀態(tài)。的電流調(diào)節(jié)器和觸發(fā)裝置都是等待狀態(tài)。采用模擬控制時(shí)，可以利用電子模擬開關(guān)采用模擬控制時(shí)，可以利用電子模擬開關(guān)選擇一套電流調(diào)節(jié)器和觸發(fā)裝置工作，另選擇一套電流調(diào)節(jié)器和觸發(fā)裝置工作，另一套裝置就可以節(jié)省下來了。一套裝置就可以節(jié)省