可逆控制和弱磁控制的直流调速系统正稿电力拖动自动控制系统

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1、第一节1.本组逆变阶段2.它组整流阶段3.它组逆变阶段第二节1.异步电动机的调速2.同步电动机的调速第三节1.异步电动机的稳态等效电路2.异步电动机的机械特性第四章图4-16　逻辑控制切换程序的流程图1.本组逆变阶段图4-17　α=β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2.它组整流阶段当主电路电流Id下降过零时，本组逆变终止，第Ⅰ阶段结束，自然环流系统立即转到反组VR工作，开始通过反组制动。从这时起，直到制动过程结束，统称“它组制动阶段”。它组制动阶段又分第Ⅱ和第Ⅲ两部分(见图4-17)。3.它组逆变阶段

2、1)一般性能调速和节能调速。2)高性能的交流调速系统和伺服系统。3)特大容量、极高转速的交流调速。3.它组逆变阶段图4-18　弱磁与调压配合控制特性3.它组逆变阶段图4-19　带有励磁电流闭环的弱磁与调压的配合控制直流调速系统AFR—励磁电流调节器　UPEF—励磁电力电子变换器　TAF—励磁电流互感器3.它组逆变阶段图4-20　进入弱磁过程的直流电动机的动态结构图1.异步电动机的调速(1)转差功率消耗型调速系统(2)转差功率馈送型调速系统(3)转差功率不变型调速系统2.同步电动机的调速同步电动机没有转差，也就没有转差功率，所以同步电

3、动机调速系统只能是转差功率不变型(恒等于0)的，而同步电动机转子极对数又是固定的，因此只能靠变压变频调速，没有像异步电动机那样的多种调速方法。在同步电动机的变压变频调速系统中，从频率控制的方式来看，可分为他控变频调速和自控变频调速两类。后者利用转子磁极位置的检测信号来控制变压变频装置换相，类似于直流电动机中电刷和换向器的作用，因此有时又称做无换向器电动机调速或无刷直流电动机调速。1.异步电动机的稳态等效电路图5-1　异步电动机T形等效电路、R—定子每相绕组电阻和折合到定子侧的转子每相绕组电阻　、L—定子每相绕组漏感和折合到定

4、子侧的转子每相绕组漏感　—定子每相绕组产生气隙主磁通的等效电感，即励磁电感　—定子相电压相量　—定子相电压相量幅值　—供电电源角频率,=2π　、—定子相电流相量和折合到定子侧的转子相电流相量，箭头为规定正方向　、I—定子相电流相量幅值和折合到定子侧的转子相电流相量幅值　s—转差率1.异步电动机的稳态等效电路图5-2　异步电动机简化等效电路2.异步电动机的机械特性图5-3　异步电动机的机械特性1.异步电动机的调速方法所谓调速，就是人为地改变机械特性的参数，使电动机的稳定工作点偏离固有特性，工作在人为机械特性上，以

5、达到调速的目的。2.异步电动机的气隙磁通图5-4　晶闸管交流调压器调速a)不可逆电路　b)可逆电路TVC—双向晶闸管交流调压器2.异步电动机的气隙磁通图5-5　异步电动机调压调速的机械特性2.异步电动机的气隙磁通图5-6　高转子电阻电动机降压调速的机械特性2.异步电动机的气隙磁通图5-7　带转速负反馈闭环控制的交流调压调速系统2.异步电动机的气隙磁通图5-8　转速闭环控制的交流调压调速系统静特性、—开环机械特性　、、—闭环静特性1.软起动器现代带电流闭环的电子控制软起动器可以限制起动电流并保持恒值，直到转速升高后电流自动衰

6、减下来，起动时间也短于传统的降压起动方法。主电路采用晶闸管交流调压器，用连续地改变其输出电压来保证恒流起动，达到稳定运行后，可用接触器将晶闸管旁路，以免晶闸管不必要地长期工作2.轻载降压节能运行当电动机在额定工况运行时，由于输出功率大，总损耗只占很小的成分，所以效率ηN较高，一般可达75%~95%，最大效率发生在(0.7～1.1)P2N的范围内。电动机容量越大时，ηN越高。1.基频以下调速当异步电动机在基频(额定频率)以下运行时，如果磁通太弱，没有充分利用电动机的铁心，是一种浪费；如果磁通过大，又会使铁心饱和，从而导致过大的励磁电流

7、，严重时还会因绕组过热而损坏电动机。2.基频以上调速图5-9　恒压频比控制特性a—无补偿　b—带定子电压补偿2.基频以上调速图5-10　异步电动机变压变频调速的控制特性2.基频以上调速图5-11　异步电动机变压变频调速机械特性2.基频以上调速图5-12　异步电动机等效电路和感应电动势1.恒定子磁通Φms控制机械特性如图5-13中c线所示，与恒定子磁通Φms控制方式相比较，恒气隙磁通Φm控制方式的临界转差率和临界转矩更大，机械特性更硬。2.恒气隙磁通Φm控制图5-13　异步电动机在不同控制方式下的机械特性a—恒/控制　b—恒定子磁

8、通控制c—恒气隙磁通控制　d—恒转子磁通控制3.恒转子磁通Φmr控制如图5-13所示。4.小结图5-14　变频器结构示意图a)交-直-交变频器　b)交-交变频器4.小结图5-15　交-直-交PWM变频器主回路结构图4.小结图5-