可逆直流调速系统ppt课件
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VM可逆直流调速系统
瞬时电压差和瞬时脉动环流的大小因控制角的不 同而异，以下分析三相零式反并联可逆线路的情 况 ， f r 60
图4-13 配合控制的三相零式反并联可逆线路
的瞬时脉动环流（ f r 60） (a)三相零式可逆线路和瞬时脉动环流回路
(b) f 60 时整流电压
电动 反组整流
三
反向制动
－
+
－
回馈发电 正组逆变
四
2．逻辑控制的无环流可逆V-M系统
有环流系统反向快、过渡平滑，但环流电抗器累赘。 逻辑控制的无环流可逆系统:当可逆系统中一组晶闸管
工作时（不论是整流工作还是逆变工作），用逻辑关系 控制使另一组处于完全封锁状态，彻底断开环流的通路， 确保两组晶闸管不同时工作。 被封锁那组整流装置的移相触发环节应有配合控制所对 应的输入控制信号，但其输出触发脉冲通过逻辑控制作 用予以封锁，可以认为是移相触发环节处于“待工作” 状态，可根据需要随时送出必要的脉冲信号。
当环流为零时，应有
U d 0 f U d 0 max cos f
U d 0r U d 0 max cos r
如果反组的控制角用逆变 角表示，则
这称作α=β配合控制。
为了更可靠地消除直流平 均环流，可采用
U d 0r U d 0 f
cos r cos f （4-5）
r f 180
f r αf≥βr
（4-6） （4-7）
α=β配合控制实现
为了实现α=β配合控制，
可将两组晶闸管装置的触 发脉冲零位都定在90°。
当控制电压 Uc= 0 时，使 f = r = 90° ， 此 时 Ud0f = Ud0r = 0 ， 电 机 处
图4-13 配合控制的三相零式反并联可逆线路
的瞬时脉动环流（ f r 60） (a)三相零式可逆线路和瞬时脉动环流回路
(b) f 60 时整流电压
电动 反组整流
三
反向制动
－
+
－
回馈发电 正组逆变
四
2．逻辑控制的无环流可逆V-M系统
有环流系统反向快、过渡平滑，但环流电抗器累赘。 逻辑控制的无环流可逆系统:当可逆系统中一组晶闸管
工作时（不论是整流工作还是逆变工作），用逻辑关系 控制使另一组处于完全封锁状态，彻底断开环流的通路， 确保两组晶闸管不同时工作。 被封锁那组整流装置的移相触发环节应有配合控制所对 应的输入控制信号，但其输出触发脉冲通过逻辑控制作 用予以封锁，可以认为是移相触发环节处于“待工作” 状态，可根据需要随时送出必要的脉冲信号。
当环流为零时，应有
U d 0 f U d 0 max cos f
U d 0r U d 0 max cos r
如果反组的控制角用逆变 角表示，则
这称作α=β配合控制。
为了更可靠地消除直流平 均环流，可采用
U d 0r U d 0 f
cos r cos f （4-5）
r f 180
f r αf≥βr
（4-6） （4-7）
α=β配合控制实现
为了实现α=β配合控制，
可将两组晶闸管装置的触 发脉冲零位都定在90°。
当控制电压 Uc= 0 时，使 f = r = 90° ， 此 时 Ud0f = Ud0r = 0 ， 电 机 处
直流电机调速控制ppt课件
光电光电耦合器
参考教材 电子技术基础 维修电工 电机与变压器 p半pt精导选体版变流技术 电力电子技术 元器件手册 上21 网
④反馈信号用光电耦合电路取样。
参考教材
电子技术基础 维修电工（技师 高级技师） 半导体变流技术 电力电子技术 自动控制原
理 上网
ppt精选版
22
⑤可控整流电路和电机励磁电源的 改进
调速系统分交流和直流调速系统， 由于直流调速系统的调速范围广，静 差率小、稳定性好以及具有良好的动 态性能。因此在相当长的时期内，高 性能的调速系统几乎都采用了直流调 速系统。
ppt精选版
8
这就是所谓的电 源—电动机调速 系统（V—M） 系统，它属于开 环系统。
用晶闸管触发可控整流电路 实现电枢电压可调，从而达到改 变电机转速的目的。
参考教材
电子技术基础 维修电工（技 师 高级技师） 半导体变流技 术 电力电子技术 自动控制原 理 电机与变压器 上网
ppt精选版
23
⑥调速旋纽的改进
1、触摸式音量控制器代替RP22速度控制电位 器。
2、将电路改动后试运行。
参考教材 电子技术基础 上网
场效应管增强型N-MOS
ppt精选版
24
⑦全电路测量与调试
④电路中反馈信号直接在主电路取样，设备维护和检修 时有安全隐患，建议用光电耦合器隔离取样。
⑤可控整流电路和电机励磁电源有改进空间。
⑥手动调速旋纽使用时间长了会接触不良，影响系统稳 定，建议用触摸式电压调节器来改进。
ppt精选版
17
2、在原电路基础上提出改进意见，并重新绘
制系统原理图。
①用比例调节器代替原来的放大和比 较节。
他励直流电机的调速
参考教材 电子技术基础 维修电工 电机与变压器 p半pt精导选体版变流技术 电力电子技术 元器件手册 上21 网
④反馈信号用光电耦合电路取样。
参考教材
电子技术基础 维修电工（技师 高级技师） 半导体变流技术 电力电子技术 自动控制原
理 上网
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22
⑤可控整流电路和电机励磁电源的 改进
调速系统分交流和直流调速系统， 由于直流调速系统的调速范围广，静 差率小、稳定性好以及具有良好的动 态性能。因此在相当长的时期内，高 性能的调速系统几乎都采用了直流调 速系统。
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8
这就是所谓的电 源—电动机调速 系统（V—M） 系统，它属于开 环系统。
用晶闸管触发可控整流电路 实现电枢电压可调，从而达到改 变电机转速的目的。
参考教材
电子技术基础 维修电工（技 师 高级技师） 半导体变流技 术 电力电子技术 自动控制原 理 电机与变压器 上网
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23
⑥调速旋纽的改进
1、触摸式音量控制器代替RP22速度控制电位 器。
2、将电路改动后试运行。
参考教材 电子技术基础 上网
场效应管增强型N-MOS
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24
⑦全电路测量与调试
④电路中反馈信号直接在主电路取样，设备维护和检修 时有安全隐患，建议用光电耦合器隔离取样。
⑤可控整流电路和电机励磁电源有改进空间。
⑥手动调速旋纽使用时间长了会接触不良，影响系统稳 定，建议用触摸式电压调节器来改进。
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17
2、在原电路基础上提出改进意见，并重新绘
制系统原理图。
①用比例调节器代替原来的放大和比 较节。
他励直流电机的调速
《直流电机调速》课件
直流电机调速的分类
直流电机调速可以分为线性调速和PWM调速两种方式。线性调速是通过改变电 机的输入电压或电流来实现调速的，而PWM调速则是通过改变电机输入电压的 占空比来实现调速的。
PWM调速具有更高的调速精度和更小的电机发热量，因此在许多应用中得到了 广泛的应用。
02
直流电机调速的方法
改变电枢电压调速
总结词
通过改变电枢两端的电压，可以调节直流电机的转速。
详细描述
当电枢两端电压增加时，电机转速相应增加；反之，当电压减小时，电机转速 相应降低。这种方法调速范围广，但需要可调直流电源，控制电路相对复杂。
改变励磁电流调速
总结词
通过改变励磁绕组的电流，可以调节 直流电机的磁场强度，进而调节电机 转速。
详细描述
02
直流电机调速是一种常见的电机 调速方式，具有调速范围广、调 速线性度好、动态响应快等优点 。
直流电机调速的原理
直流电机调速的原理基于直流电机的电磁转矩与电枢电流成 正比的特性。通过改变电枢电流的大小，可以改变电机的输 出转矩，从而调节电机的转速。
另外，直流电机还具有电枢反电动势，它与电枢电流的大小 成正比。改变电机的输入电压或电流，可以改变电机的输入 功率，进一步调节电机的转速。
控制复杂度较高
直流电机调速系统的控制算法相对复 杂，需要专业的技术人员进行维护和 调试。
05
直流电机调速的发展趋势
高性能直流电机调速系统的研究
总结词
随着工业自动化水平的提高，对直流电机调 速系统的性能要求也越来越高，高性能直流 电机调速系统的研究成为重要的发展趋势。
详细描述
为了满足高精度、高动态响应的调速需求， 研究者们不断探索新的控制算法和优化策略 ，以提高直流电机调速系统的调节精度、稳 定性和动态响应能力。
《直流调速控制系统》课件
分，通过接收控制器的控制信号实现转速的调节。
02
直流调速控制系统的主要技术指标
调速范围与静差率
调速范围
指控制系统能够调节的最高和最低转速之比。例如，如果最高转速为1000转/分，最低转速为10转/分，则调速 范围为100:1。
静差率
指在给定的转速变化下，系统的输出转速变化与输入转速变化的比值。例如，如果输入转速变化1%，输出转速 变化2%，则静差率为2%。
03
控制器选择
选择合适的控制器，如单片机、 DSP等，用于实现控制算法和控 制逻辑。
04
软件设计
控制算法选择
选择合适的控制算法，如PID控制、模糊控制 等。
控制逻辑设计
设计合适的人机界面，方便用户对系统进行 操作和控制。
人机界面设计
根据控制算法和控制需求，设计控制逻辑， 实现系统的自动控制。
数据处理程序设计
调速平滑性
调速平滑性
指系统在调节过程中，输出转速变化的连续性和平滑程度。平滑性好的系统， 输出转速变化连续、无突变，对被控对象的振动和冲击小。
调节时间
指系统从某一转速调节到另一转速所需的时间。调节时间越短，系统的响应速 度越快。
动态响应时间与超调量
动态响应时间
指系统在阶跃输入下，达到稳态值的 90%所需的时间。动态响应时间越短 ，系统的快速性越好。
选择合适的仿真软件，如MATLAB/Simulink等，用于建立直流调速控制系统的仿真模 型。
仿真模型建立
根据直流调速控制系统的原理，建立仿真模型的各个模块，包括电机模型、控制器模型 、测速模型等。
仿真结果分析
对仿真结果进行分析，验证仿真模型的正确性和有效性。同时，通过对比实验结果和仿 真结果，进一步理解直流调速控制系统的性能特点和控制效果。
02
直流调速控制系统的主要技术指标
调速范围与静差率
调速范围
指控制系统能够调节的最高和最低转速之比。例如，如果最高转速为1000转/分，最低转速为10转/分，则调速 范围为100:1。
静差率
指在给定的转速变化下，系统的输出转速变化与输入转速变化的比值。例如，如果输入转速变化1%，输出转速 变化2%，则静差率为2%。
03
控制器选择
选择合适的控制器，如单片机、 DSP等，用于实现控制算法和控 制逻辑。
04
软件设计
控制算法选择
选择合适的控制算法，如PID控制、模糊控制 等。
控制逻辑设计
设计合适的人机界面，方便用户对系统进行 操作和控制。
人机界面设计
根据控制算法和控制需求，设计控制逻辑， 实现系统的自动控制。
数据处理程序设计
调速平滑性
调速平滑性
指系统在调节过程中，输出转速变化的连续性和平滑程度。平滑性好的系统， 输出转速变化连续、无突变，对被控对象的振动和冲击小。
调节时间
指系统从某一转速调节到另一转速所需的时间。调节时间越短，系统的响应速 度越快。
动态响应时间与超调量
动态响应时间
指系统在阶跃输入下，达到稳态值的 90%所需的时间。动态响应时间越短 ，系统的快速性越好。
选择合适的仿真软件，如MATLAB/Simulink等，用于建立直流调速控制系统的仿真模 型。
仿真模型建立
根据直流调速控制系统的原理，建立仿真模型的各个模块，包括电机模型、控制器模型 、测速模型等。
仿真结果分析
对仿真结果进行分析，验证仿真模型的正确性和有效性。同时，通过对比实验结果和仿 真结果，进一步理解直流调速控制系统的性能特点和控制效果。
7第七章直流调速系统ppt课件
第7章 直流调速系统
7.1 直流调速系统概述 7.2 单闭环直流调速系统 7.3 带电流截止负反馈的闭环调速系统 7.4 闭环调速系统设计实例 7.5 多环直流调速系统
精选2021版课件
1
7.1 直流调速系统概述
7．1．1．直流调速系统的基本概念
在自动控制系统中，电力拖动系统是最重要的应用系统之一，
而电动机又是电力拖动系统的核心部件，它是将电能转化为机械能
的一种有力工具。根据电动机供电方式的不同，它可分为直流电动
机和交流电动机。由于直流电动机具有良好的启、制动性能，而且
可以在较大范围内平滑的调速，因此，在轧钢设备、矿井升降设备、
挖掘钻探设备、金属切削设备、造纸设备、电梯等需要高性能可控
制电力拖动的场合得到了广泛的应用。但直流电动机本身有着一些
7.1 直流调速系统概述
转速下限受低速时运转不稳定性的限制。对于要求在一定范围 内无级平滑调速的系统来说，此调速方式较好。改变电枢电压调速 (简称调压调速)是直流调速系统的主要调速方式。
2．改变励磁电流调速方式
改变电动机励磁回路的励磁电压大小，可改变励磁电流大小， 从而改变励磁磁通大小而实现调速，此种调速方式称为改变励磁电 流调速方式。其机械特性如图7－2所示。
这种调速方案属于恒功率调速。调磁调速的调速范围不大，一
般只是配合调压调速方式，在电动机额定转速之上作小范围的升速。
将调压调速和调磁调速复合起来则构成调压调磁复合调速系统，
精选2021版课件
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7.1 直流调速系统概述
可得到更大的调速范围，额定转速以下采用调压调速，额定转 速以上采用调磁调速。 3．电枢回路串电阻调速方式 在电动机电枢回路串接附加电阻，改变串接电阻的阻值，也可 调节转速，此种调速方式称为电枢回路串电阻调速方式。 这种调速方式只能进行有级调速，且串接电阻有较大能量损耗， 电动机的机械特性较软，转速受负载影响大，轻载和重载时转速不 同。另外，该调速方式中的调速电阻损耗大，经济性差，一般只应 用于少数性能要求不高的小功率场合。其机械特性如图7－3所示。
7.1 直流调速系统概述 7.2 单闭环直流调速系统 7.3 带电流截止负反馈的闭环调速系统 7.4 闭环调速系统设计实例 7.5 多环直流调速系统
精选2021版课件
1
7.1 直流调速系统概述
7．1．1．直流调速系统的基本概念
在自动控制系统中，电力拖动系统是最重要的应用系统之一，
而电动机又是电力拖动系统的核心部件，它是将电能转化为机械能
的一种有力工具。根据电动机供电方式的不同，它可分为直流电动
机和交流电动机。由于直流电动机具有良好的启、制动性能，而且
可以在较大范围内平滑的调速，因此，在轧钢设备、矿井升降设备、
挖掘钻探设备、金属切削设备、造纸设备、电梯等需要高性能可控
制电力拖动的场合得到了广泛的应用。但直流电动机本身有着一些
7.1 直流调速系统概述
转速下限受低速时运转不稳定性的限制。对于要求在一定范围 内无级平滑调速的系统来说，此调速方式较好。改变电枢电压调速 (简称调压调速)是直流调速系统的主要调速方式。
2．改变励磁电流调速方式
改变电动机励磁回路的励磁电压大小，可改变励磁电流大小， 从而改变励磁磁通大小而实现调速，此种调速方式称为改变励磁电 流调速方式。其机械特性如图7－2所示。
这种调速方案属于恒功率调速。调磁调速的调速范围不大，一
般只是配合调压调速方式，在电动机额定转速之上作小范围的升速。
将调压调速和调磁调速复合起来则构成调压调磁复合调速系统，
精选2021版课件
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7.1 直流调速系统概述
可得到更大的调速范围，额定转速以下采用调压调速，额定转 速以上采用调磁调速。 3．电枢回路串电阻调速方式 在电动机电枢回路串接附加电阻，改变串接电阻的阻值，也可 调节转速，此种调速方式称为电枢回路串电阻调速方式。 这种调速方式只能进行有级调速，且串接电阻有较大能量损耗， 电动机的机械特性较软，转速受负载影响大，轻载和重载时转速不 同。另外，该调速方式中的调速电阻损耗大，经济性差，一般只应 用于少数性能要求不高的小功率场合。其机械特性如图7－3所示。
第四章 可逆直流调速系统
使U df 增加；2ALR的输入信号也正向增加，但由于
2ALR是反相器，故其输出u c t 2由正值减小，甚至变
成负值。反组VR的触发脉冲由零位后移，甚至进入
逆变位置，但反组的逆变电压U d r 小于正组的整流
电由压正组U流df 向。反因组此的，直在流两环组流变I流c 装。置此之时间正仍组然变存流在装着置
由晶闸管供电的直流调速系统，直流电动机 的励磁功率约为电机额定功率的3%～5%。反接 励磁所需的两组晶闸管变流装置的容量，比在电 枢可逆系统中所用晶闸管变流装置要小得多，从 而可节省设备投资。但由于励磁回路电感大，时 间常数较大，系统的快速性很差。而且反转过程 中，当磁通减小时，应切断电枢电压，以免产生 原来方向的转矩阻碍反向，此外要避免发生飞车 现象。这样就增加了控制系统的复杂性。
依据实现无环流原理的不同，无环流可逆系
1.可逆运行的实现方法 可逆运行的实现方法多
种多样，不同的生产机械可
根据各自的要求去选择，在
要求频繁快速正反转的生产 图4-1两组晶闸管供电的可逆电路 机械，目前广泛采用的是两
组晶闸管整流装置构成的可逆线路，如图4-1所示。 一组供给正向电流，称之为VF组，另一组供给反 向电流，称之为VR组。
当电动机正转时，由正组VF供电；反转时 则由反组VR供电。两组晶闸管分别由两套触发 脉冲控制，灵活地控制直流电动机正、反转和 调速。但不允许两组晶闸管同时处于整流状态， 否则将造成电源短路。为此对控制电路提出了 严格的要求。对于由两组变流装置构成的可逆 线路，按接线方式不同又可分为反并联连接和 交叉连接两种线路。
4.1 晶闸管-电动机可逆调速系统（V-M可 逆系统）
4.1.1晶闸管-电动机可逆调速系统的基本结构 根据直流电动机的电磁转矩公式 Te CmΦd I d 可
可逆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第版课件
滤波大电容
放电电阻
H型桥式 PWM变
换器
整流器
图4-5 桥式可逆直流脉宽调速系统主电路的原理图
当可逆系统进入制动状态时，直流PWM功率变 换器把机械能变为电能回馈到直流侧，
由于二极管整流器导电的单向性，电能不可能通 过整流器送回交流电网，只能向滤波电容充电， 使电容两端电压升高，称作泵升电压。
图4-13 配合控制的三相零式反并联可逆线路
的瞬时脉动环流（ f r 60） (a)三相零式可逆线路和瞬时脉动环流回路
(b) f 60 时整流电压
ud 0 f 波形
(c) r 60 ( r 120 ) 时逆变电压 ud 0r 波形
(d)瞬时电压差 ud 0
和瞬时脉动环流 icp
波形
直流平均环流可以用配合控制消除，而瞬时 脉动环流却是自然存在的。
为了抑制瞬时脉动环流，可在环流回路中串 入电抗器，叫做环流电抗器，或称均衡电抗 器。
环流电抗的大小可以按照把瞬时环流的直流 分量限制在负载额定电流的5%~10%来设计。
在三相桥式反并联可逆线路中，由于每一组 桥又有两条并联的环流通道，总共要设置四 个环流电抗器，另外还需要一个平波电抗器。
在大容量或负载有较大惯量的系统中，不可能只 靠电容器来限制泵升电压，
当PWM控制器检测到泵升电压高于规定值时， 开 铜关 耗器 的件 形V式T消b导耗通在，放使电制电动阻过中程。中多余的动能以
如果在大容量的调速系统中希望实现电能回馈到 交流电网，以取得更好的制动效果并且节能，可 以在二极管整流器输出端并接逆变器，把多余的 电能逆变后回馈电网。
(a)正组整流电动运行
VF处于整流状态
f 90°，
Ud0f E， n0
电动机从电路输 入能量作电动运 行，运行在第Ⅰ 象限。
第三章可逆直流调速系统ppt课件(全)
2．励磁反接可逆线路
改变励磁电流的方向也能使直流电动机反转。因 此又有励磁反接可逆线路，如图3―3 所示。这时电动 机电枢只要用一组晶闸管装置供电并调速，如图３-3 （a）所示，而励磁绕组则由另外的两组晶闸管装置 反并联供电，象电枢反接可逆线路一样，可以采用反 并联或交叉连接中的任意一种方案来改变其励磁电流 的方向。图3―3（b）中只画了两组晶闸管装置反并 联提供励磁电流的方案，其工作原理读者可以自行分 析。
第三章 可逆直流调速系统
内容提要 1、V-M调速系统的可逆运行方案； 2、有环流可逆系统； 3、无环流可逆系统； 4、直流脉宽调制调速系统
在前面两章讨论的各种晶闸管直流调速系 统，由于晶闸管的单向导电性，只用一组晶闸 管变流器对电动机供电的调速系统只能获得单 方向的运行，是不可逆调速系统。这类系统只 适用于不要求经常改变电动机转向，同时对制 动的快速性无特殊要求的生产机械。但是在生 产实际中，有一定数量的生产机械对拖动系统 中的电动机要求是，既能正转，又能反转，且 在减速和停车时还要求产生制动转矩，以缩短 制动时间，这就出现了可逆直流调速系统。
环流可以分为两大类：
❖(1)静态环流 当晶闸管装置在一定的控制角 下稳定工作时，可逆线路中出现的单方向流动 的环流叫静态环流。静态环流又可分为直流环 流和脉动环流。
❖(2)动态环流 系统稳态运行时并不存在，只 在系统处于过渡过程中出现的环流，叫作动态 环流。
因篇幅有限，这里只对系统影响较大的静 态环流作定性分析。下面以反并联线路为例来 分析静态环流。
2.晶闸管装置的两种工作状态
晶闸管装置也有两种工作状态，一种是整 流状态，另一种是逆变状态。下面结合一个具 体实例说明如下：
由一组晶闸管组成的全控整流电路中，电 动机带的是位势性负载，如图3―4所示。当控 制角α<900时，晶闸管装置直流侧输出的理想 空载电压Ud0为正，且Ud0>E，所以能输出整流 电 如流图I3d―，4使（电a）动所机示产。生这电时动电转能矩从而交将流重电物网提经升， 晶闸管装置输送给电动机，晶闸管装置处于整 流状态。
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15
3）环流的分类
静态环流
①直流平均环流：正组和反组都处于整流状 态时，主电流的短路环流。
②瞬时脉动环流：当整流电压瞬时值大于逆 变电压瞬时值时，产生瞬时电压差，从而 产生瞬时环流。
动态环流：仅在可逆V-M系统过渡过程中出现 的环流
主要分析静态环流的形成原因，并讨论其控
制方法和抑制措施
.
16
4）直流平均环流的消除
.
10
③两组晶闸管装置的可逆运行模式：
正组VF整流—正向电动运行(I) 反组VR逆变—正向回馈制动(II) 反组VR整流—反向电动运行(III) 正组VF逆变—反向回馈制动(IV)
可根据电动机所需运转状态来决定哪一组变
流器工作及其工作状态：整流或逆变
.
11
V-M系统反并联可逆线路的工作状态
V-M系统的工作状 态
• 解决方法：让正组整流时，反组处于逆变状态。
U dof - U dor
U dof U do max cos f
U dor U do max cos r
U U U dof max
dor max
do max
cos f cos r
f r 180
.
17
➢根据逆变角定义 ➢实际工作
Rrec
VF
+
Ra
- VR
~
Ud0f
-M-
Ud0r
~
Id -
Ic
+
Ic — 环流 Id — 负载电流
不流过负载而直接在两组晶闸管之间流
通的短路电流，称作环. 流。
14
2）环流的危害
– 危害：环流对负载无益，加重 晶闸管和变压器的负担，消耗 功率，环流太大时会导致晶闸 管损坏，应该予以抑制或消除。
.
– 电枢反接可逆线路； – 励磁反接可逆线路. （较少应用）。 7
电枢反接可逆线路
电枢反接可逆线路主要有如下3种形式：
（1）接触器切换的可逆线路（断续控制系 统）
（2）晶闸管切换的可逆线路
（3）两组晶闸管装置反并联可逆线路（连
续控制系统）--------应用较多
.
8
两组晶闸管装置反并联可逆线路
a) 电路结构
电枢端电压极性
电枢电流极性
电机旋转方向
电机运行状态
晶闸管工作的组别 和状态
机械特性所在象限
正向运行
+ + +
电动 正组整流
一
正向制动
+
－
+
回馈发电
反组逆变
二
.
反向运行
－ － －
电动 反组整流
三
反向制动
－
+
－
回馈发电
正组逆变
四
12
正组 -T
正组
+n 正 转 逆 变 Id
Id 正 转 整 流
+
EM M -
.
22
最小逆变角限制
min min 30
.
23
5） 瞬时脉动环流的抑制
抑制瞬时脉动环流，可在环流回路中串入 电抗器，叫做环流电抗器，或称均衡电抗 器，如图4-9a中的 Lc1和 Lc2 。
环流电抗的大小可以按照把瞬时环流的直 流分量限制在负载额定电流的5%~10%来 设计。
.
24
环流电抗器的设置
在三相桥式反并联可逆线路中，由于每一组桥 又有两条并联的环流通道，总共要设置4个环流电 抗器。
VF
VR
1
a
A
~B
b
C
c
-M-
2
.
25
3、 = 配合控制的有环流可逆V-M系统
（1） 系统组成
+ KF
U*n
U*i +
ASR
Uc GTF
ACR
+-
- KR
Un
- Ui
Lc1
b) 运行范围n
VF +
Id
-M-
-
- VR
-Id
+
正向
O
-Id
Id
反向
-n
图4-2 两组晶闸管可控整流装置反并联可逆线路
.
9
1、可逆V-M系统的工作状态分析
①电动机的工作状态： • 电动运行状态 • 制动状态（发电状态）
②晶闸管整流装置的工作状态：
• 整流状态 控制角 90°交流 直流 • 逆变状态 控制角 90°直流 交流
f r f r
f r 配合工作的实现
控制电压为零时，使整流角和逆变角都等于 90度。电机处于停止状态。
增大控制电压Uc 移相时，只要使两组触发 装置的控制电压大小相等符号相反就可以了。
.
18
= 配合控制特性
一组晶闸管装置处于整流状态，另一组便处于逆变 状态
fmin180ຫໍສະໝຸດ 0orCTR第1.3.4 节图1-22 绘出了 PWM 可逆调 速系统的主电路。
.
5
• 系统组成
图4-1 PWM可逆直流调速系统原. 理图
6
4 .1. 2 可逆晶闸管-电动机系统
• 较大功率的可逆直流调速系统多采 用晶闸管-电动机系统。
• 电机方向的改变是由于电磁转矩方
向的改变 TeCmId
• V-M系统的可逆线路有两种方式：
电能
+
+
电网 电网
电能
U d - 反 组
正 组 - U d
+ M EM
-
发电运行
电动运行
O 反 转 整 流 Id
Id 反 转 逆 变
EM M
+
-
-
电能
电网 电网
电能
U d + 反 组
正 组 + U d
M EM
+
电动运行 -n
发电运行
c)
.
反组 +T 反组
13
2、可逆V-M系统中的环流问题
1）环流的形成 Rrec
90o
90o
f
CTF
rmin
rmin
- Ucm
0o 180o
fmin
Uc1 Ucm
Uc
图4-7 配合控制移. 相特性
19
= 配合控制电路
GTF
Uc
反U c 组触发装 置GTR由Uc 控制，
AR
GTR
AR--反号器 -1
图4-6 = 配合控制电路 .
正组触发装置 GTF由 Uc 直接 控制
第4章
可逆调速系统 位置随动系统 （自学）
.
1
可逆直流调速系统
内容提要 • 问题的提出 • 晶闸管-电动机系统的可逆线路 • 晶闸管-电动机系统的回馈制动（重点理解） • 两组晶闸管可逆线路中的环流（注重概念） • 有环流可逆调速系统（重点内容） • 无环流可逆调速系统
.
2
问题的提出
• 生产机械要求电动机能正转、反转。 • 要求快速地起动和制动，电力拖动系统
VF
M Ra
VR
20
Rrec
Rrec
= 配合控制特性
fmin
180o
0o
r
90o
90o
CTR
f CTF
rmin
rmin
0o
- Ucm - Uc１
180o
fmin
Uc1 Ucm
Uc
图4-7 配合控制移. 相特性
21
在 = 配合控制下， 在任何时候，实
际上只有一组晶闸管装置在工作，另一 组则处于等待工作的状态。
具有四象限运行的特性，即需要可逆的 调速系统。
.
3
• 电力电子器件的单向导电性，需要专用的 可逆电力电子装置。
• 常用的可逆电力电子装置： ①PWM可逆直流调速系统 ②晶闸管-电动机可逆直流调速系统
.
4
4、1单片微机控制的PWM可逆直流 调速系统
中、小功率的可逆直流调速系统多采用 桥式可逆PWM变换器。