电力拖动控制系统1

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1、第3章直流电动机V-M可逆调速系统3.1V-M可逆系统主电路结构形式及工作状态可逆系统的目的：获得电机四象限的运行特性（正、反转和电、制动）。3.1.1单组晶闸管供电切换电流极性的可逆电路1．切换电机电枢与电源之间连接极性a）用接触器切换b)用晶闸管开关切换2．切换电机励磁电流图3-2切换电动机励磁电流方向的可逆电路此方案比较经济，但只能用于不太频繁切换的场合。2)工作原理：Ⅱ象限工作：1C断、2C合，V逆变，控制β，使Ud略

2、3采用三相半波整流电路的反并联可逆电路a)主电路图1b)主电路图2c)简图图3-4采用三相桥式电路的反并联可逆电路a)主电路b)简图2．交叉连接3.1.3反并联可逆电路的工作状态1．无环流系统优点：安全可靠，无环流，体积小。a)三相半波电路构成的交叉可逆电路b）三相桥式电路构成的交叉可逆电路区别：反并联连接电路的两组整流桥VF、VR使用的是同一个交流电源，交叉连接电路的两组整流桥VF、VR使用的是无电气连接的两个独立电源缺点：存在换流死区，动态响应慢。主要特征：任何时刻都不让VF、VR两组桥同时工作，若VF工作，则VR封锁；若VR工作，则VF封锁；或VF、VR同时封锁。以此使产生环流的

3、必要条件不再存在。2．有环流系统基本工作方式：VF、VR同时加触发脉冲信号，但它们的控制角满足，其目的是使两组整流桥输出同一个数值、同一个方向的Ud。这种控制方式称为αβ配合控制。电动机工作状态正向电动正向制动反向电动反向制动工作象限ⅠⅡⅢⅣ转速n、反电势Ea、电压Ud＋＋－－转矩T，电枢电流Ia+－－+无坏流系统正组VF状态整流封锁封锁逆变反组VR状态封锁逆变整流封锁有环流系统正组VF状态整流待整流待逆变逆变反组VR状态待逆变逆变整流待整流哪一组真正工作由电流来决定，不工作的那一组处于待逆变或待整流状况。3.2可逆电路中的环流及其抑制办法3.2.1环流及其种类环流，是指不流过电动机或

4、其它负载，而直接在两组晶闸管之间流通的短路电流。环流的存在会显著地加重晶闸管和变压器的负担，消耗无用的功率，环流太大时甚至会导致晶闸管损坏，因此必须予以抑制。对环流的分析必须一分为二。环流分类：反并联可逆线路中的环流Ia—负载电流Ic—环流静态环流：系统稳定工作时所出现的环流。动态环流：系统处于过渡过程中出现的环流。直流平均环流瞬时脉动环流静态环流动态环流3.2.2直流平均环流产生的原因及消除办法1．产生的原因正组VF输出为两端的电势差即两个电源的直流平均电压差为：电压差如能产生直流平均环流则其流向与图中的Ic反向，与晶闸管装置所允许的电流流动方向相反而实际不能流通。可知，这时也不会产

5、生直流平均环流。产生直流平均环流Ic。由于两边电源的内阻都较小，很小的也会引起较大的直流平均环流，且是一个直流平均量，它无法依靠电抗器来抑制Ic的大小，只能靠改变来减弱或消除它。2．消除办法（1）使略大于1800（2）使反组输出为1．产生的原因2．抑制办法晶闸管装置输出的电压是脉动的，正组整流电压UdoF和反组逆变电压UdoR的瞬时值并不相同，当整流电压瞬时值大于逆变电压瞬时值时，便产生正向瞬时电压差，从而产生瞬时环流。抑制瞬时脉动环流的办法是在环流回路中串入电抗器，叫做限环流电抗器或称均衡电抗器，一般要求把瞬时脉动环流中的直流分量Icp限制在负载额定电流的5%～10%之间。图3-7三

6、相半波反并联可逆电路及其时的环流电压和电流3.2.3瞬时脉动环流产生原因及抑制办法3．环流电抗器的配置位置及数量连接方式反并联连接交叉连接整流电路形式三相半波三相桥式三相半波三相桥式环流通路1211限环流电抗器个数24223.3有环流V-M可逆调速系统3.3.1α＝β配合控制的反并联连接的有环流可逆调速系统1．系统原理图三相桥式供电，2条环流通道，配备四个环流电抗器。可正反转，四象限运行。4．调节器输出双向限幅2．配合控制的实现3．信号双极性通过放大倍数为－1的反向放大器得到－Uct，来实现α＝β的配合控制。ASR设置限幅，限制最大动态电流，ACR设置限幅，限制最小控制角αmin和最小

7、逆变角βmin系统原理图信号都是双极性的，相应的实际量都是可反相或可反向的，这正是四象限运行系统的一个特征。a图VZ1限制反向输出电压的幅值VZ2限制正向输出电压的幅值调节器输出双向限幅电路∴当VD>-kE时，VC>0，VD1不起作用；当VD<-kE时，VC<0，VD1将导通。－kE即为负限幅值。时，当1．正向稳态运行阶段（t=0～t1）2．本组逆变阶段（t=t1～t2）5．他组逆变阶段(t=t4～t5)6．转速超调阶段（t=t5～t6）3．他