第三章_可逆直流调速系统.ppt

2. 单组晶闸管装置的有源逆变 对卷扬机械这一类位能性负载，其特点是在运动过程中负载转矩恒定（不计空载损耗的影响），它贯穿于Ⅰ、Ⅳ象限。 当调速系统带有这一类负载时，不论作正向运行还是反向运行，电机的电磁转矩大小与方向都不变，与TL相等； 其运行状态有正转——电动状态、与反转——制动状态两种。 * (4) 制动过程 整个制动过程可以分为两个主要阶段，其中还有一些子阶段。主要阶段分为： I. 本组逆变阶段； II.它组制动阶段。 现以正向制动为例，说明有环流可逆调速系统的制动过程。 * ? 制动过程系统响应曲线 t t t O O O Id n Uc I II1 II2 II3 -Idm IdL -Ucm E 图3-10 配合控制有环流可逆直流调速系统正向制动过渡过程波形 * I. 本组逆变阶段 在这阶段中，电流由正向负载电流下降到零，其方向未变，因此只能仍通过正组VF流通，具体过程如下： 发出停车（或反向）指令后，转速给定电压突变为零（或负值）； ASR输出跃变到正限幅值 +U*im ； ACR输出跃变成负限幅值 -Ucm ； VF由整流状态很快变成 的逆变状态，同时反组VR由待逆变状态转变成待整流状态。 * 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 大部分能量通过 VF 回馈电网，所以称作“本组逆变阶段”。由于电流的迅速下降，这个阶段所占时间很短，转速来不及产生明显的变化，其波形图见图3-10中的阶段 I 。 3.4.2 系统的制动过程分析 整个正向制动过程按电枢电流Id方向不同可以分为本组逆变和它组制动两个阶段。具体分析如下： (1)本组逆变阶段 因电路中存在电感，Id不能突变，这时图3.12中主要信号的极性变化如下： 实际上是电感L释放的磁场能量来维持正组VF的逆变状态，把大部分电能回馈给 电网。 (2)它组制动阶段 1)它组建流子阶段(Ⅱ1) 当Id过零反向直至-Idm以前，图3.12中主要信号数值不变，极性如下： 2)它组逆变子阶段(Ⅱ２) 当反向电流达到-Idm后，图3.12中主要信号的极性如下： 3)反向减流子阶段Ⅱ3 总之，α=β的配合控制有环流可逆系统实现了在电压和电流受限制条件下的最快速制动，而且电流和转速的反向都是连续 图3.14 α=β配合控制系统 正向制动过程波形 过渡的，没有间断和死区，特别适合快速正反转的系统，这是其优点。 * 反向减流子阶段 在这一阶段，转速下降得很低，无法再维持 -Idm，于是电流立即衰减。 在电流衰减过程中，电感 L上的感应电压 L·dId/dt 支持着反向电流，并释放出存储的磁能，与电动机释放出的动能一起通过VR逆变回馈电网。 如果电机随即停止，整个制动过程到此结束。 * + - M VR VF -1 AR GTR GTF Uc ASR ACR U*n + - Un Ui U*i + - TG Lc1 Lc2 Lc3 Lc4 TM TA Ld Uc + + + - - - - + 0 + - - + + Id + - + - 反向减流过程系统状态 0 0 0 0 0 0 0 -- -- * 反向起动 如果需要在制动后紧接着反转， Id = -Idm的过程就会延续下去，直到反向转速稳定时为止。 由于正转制动和反转起动的过程完全衔接起来，没有间断或死区，这是有环流可逆调速系统的优点，适用于要求快速正反转的系统。 * 学习要点： 1.逻辑控制无环流可逆调速系统结构； 2.逻辑控制实现单元工作原理； 3.无环流逻辑控制器DLC的实现电路单元工作原理。 ? 重点、难点: DLC的工作原理。 3.1.3 无环流控制的可逆晶闸管-电动机系统 * 概述 有环流可逆系统虽然具有反向快、过渡平滑等优点，但设置几个环流电抗器终究是个累赘。因此，当工艺过程对系统正反转的平滑过渡特性要求不很高时，特别是对于大容量的系统，常采用既没有直流平均环流又没有瞬时脉动环流的无环流控制可逆系统。 * 系统分类 按照实现无环流控制原理的不同，无环流可逆系统又有大类： 逻辑控制无环流系统； 错位控制无环流系统。 * ? 控制原理 逻辑控制的无环流可逆系统 当一组晶闸管工作时，用逻辑电路（硬件）或逻辑算法（软件）去封锁另一组晶闸管的触发脉冲，使它完全处于阻断状态，