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第十七次课的内容

第十七次课的内容.  =  配合控制的有环流可逆 V-M 系统分析. 本次课的主要内容.  =  配合控制的有环流可逆 V-M 系统的 工作过程  =  配合控制的有环流可逆 V-M 系统的制动过程. 四 .  =  配合控制的有环流可逆 V-M 系统. 1. 系统组成. TM. GTF. U * i. U c. U * n. +. VF. ACR. ASR. +. -. -. U i. U n. L c1. L c3. L d. TA. M. GTR. AR. L c4. U c. L c2.

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Presentation Transcript

  1. 第十七次课的内容  = 配合控制的有环流可逆V-M系统分析

  2. 本次课的主要内容 •  = 配合控制的有环流可逆V-M系统的工作过程 • = 配合控制的有环流可逆V-M系统的制动过程

  3. 四.  = 配合控制的有环流可逆V-M系统 1. 系统组成 TM GTF U*i Uc U*n + VF ACR ASR + - - Ui Un Lc1 Lc3 Ld TA M GTR AR Lc4 Uc Lc2 -1 VR TG -- --

  4.  主电路 • 主电路采用两组三相桥式晶闸管装置反并联的可逆线路，其中： •  正组晶闸管VF，由GTF控制触发 • ——正转时，VF整流； • ——反转时，VF逆变。 •  反组晶闸管VR，由GTR控制触发 • ——反转时，VR整流； • ——正转时，VR逆变。

  5.  给定与检测电路（转速） 根据可逆系统正反向运行的需要，给定电压、转速反馈电压、电流反馈电压都应该能够反映正和负的极性。这里 • 给定电压：正转时，KF闭合， U*n=“+”；反转时，KR闭合， U*n=“-”。 • 转速反馈：正转时， Un=“-”， 反转时， Un=“+”。

  6.  给定与检测电路（电流） 电流反馈电压： • 正转时，Ui=“+”； • 反转时，Ui=“-”。 注意：由于电流反馈应能否反映极性，因此图中的电流互感器需采用直流电流互感器或霍尔变换器，以满足这一要求。

  7.  控制电路 控制电路采用典型的转速、电流双闭环系统，其中： 转速调节器ASR控制转速，设置双向输出限幅电路，以限制最大起制动电流； 电流调节器ACR控制电流，设置双向输出限幅电路，以限制最小控制角 min与最小逆变角 min。

  8.   180o 0o fmin rmin r GTR 90o 90o GTF f rmin fmin 0o 180o Ucm Uc Uc1 2. 控制方式 采用同步信号为锯齿波的触发电路时，移相 控制特性是线性的，两组触发装置的控制特性如图所示。

  9. 正转时 • Uc > 0， f< 90°，VF整流： Ud0f=“+”； • < 0，  r< 90°，VR逆变： Ud0r=“-”。 反转时 • > 0， r< 90°，VR整流： Ud0r =“+”； • Uc <0，  f<90°，VF逆变： Ud0f=“-”。 • 停转时 Uc = 0， r = f=90°， Ud0f= Ud0r = 0。

  10. 3.工作过程 • 正向运行过程： KF闭合， U*n=“+”U*i=“-”Uc =“+” ————————VF整流   电动机正向运行  AR =“-” VR待逆变

  11. Id + + + + + TM GTF U*i Uc U*n + VF ACR ASR + - - Ui Un Lc1 Lc3 - - - Ld TA M GTR AR Lc4 Uc Lc2 -1 VR TG 正向运行过程系统状态 + - P -- - + n -- 有环流系统正向运行过程

  12. 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。

  13. 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。

  14. + + + + TM GTF U*i Uc U*n + VF ACR ASR + - Ui Un Lc1 Lc3 - - - Ld TA - + 0 + - + M GTR AR Lc4 Uc Lc2 -1 VR TG 本组逆变过程系统状态 - + Id -- - + --

  15. 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4-10中的阶段 I 。

  16. Ⅱ.它组制动阶段 当主电路电流下降过零时，本组逆变终止，第 I 阶段结束，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”。 它组制动阶段又可分成三个子阶段： • 它组建流子阶段 • 它组逆变子阶段 • 反向减流子阶段

  17. 它组建流子阶段 （1）Id过零并反向，直至到达 - Idm以前，ACR并未脱离饱和状态，其输出仍为 - Ucm。这时，VF和 VR 输出电压的大小都和本组逆变阶段一样，但由于本组逆变停止，电流变化延缓， 的数值略减，使

  18. （2）反组VR由“待整流”进入整流，向主电路提供 –Id。 由于反组整流电压 Ud0r和反电动势 E 的极性相同，反向电流很快增长，电机处于反接制动状态，转速明显地降低，因此，又可称作“它组反接制动状态”。

  19. + + + + - TM GTF U*i Uc U*n + VF ACR ASR + - - Ui Un Lc1 Lc3 - - - - Ld TA - + + - - 0 + M GTR AR Lc4 Uc Lc2 -1 VR TG 反接制动过程系统状态 - + -- Id - + --

  20. 作业题 • 请分析本组逆变阶段与他组建流子阶段期间能量转换的不同

  21. 它组逆变子阶段 当反向电流达到 – Idm并略有超调时，ACR输出电压 Uc退出饱和，其数值很快减小，又由负变正，然后再增大，使VR回到逆变状态，而 VF 变成待整流状态。此后，在ACR的调节作用下，力图维持接近最大的反向电流 – Idm，因而

  22. 电机在恒减速条件下回馈制动，把动能转换成电能，其中大部分通过 VR 逆变回馈电网，过渡过程波形为图4-10中的第 III阶段，称作“它组回馈制动阶段”或“它组逆变阶段”。 由图可见，这个阶段所占的时间最长，是制动过程中的主要阶段。

  23. + + - - + + + + + TM GTF U*i Uc U*n + VF ACR ASR + - - Ui Un Lc1 Lc3 - - - - Ld TA + + 0 - - - + Id M GTR AR Lc4 Uc Lc2 -1 VR TG 它组回馈制动过程系统状态 -- --

  24. 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 LdId/dt支持着反向电流，并释放出存储的磁能，与电动机断续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。

  25. - + - + + + + + + 0 0 0 - - - - + - + 0 - + - 0 0 0 反向减流过程系统状态 TM GTF U*i Uc U*n + VF ACR ASR + - - 0 Ui Un Lc1 Lc3 Ld TA M -- Id GTR AR Lc4 Uc Lc2 -1 VR TG --

  26. Uc O t Id O t n O t III I II  制动过程系统响应曲线 图4-10 =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 -Ucm IdL -Idm E

  27. 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。

  28. n II III IV V VI I n* O t -n* Id Idm IdL O t -IdL -Idm t1 t2 t3 t4 t5 t6  有环流系统可逆运行曲线

  29. 本次课小结 • 本次课讲解的内容：1、= 配合控制的有环流可逆V-M系统的组成、控制方式。2、 = 配合控制的有环流可逆V-M系统的制动过程：分析各阶段的实现过程。

  30. 本次课小结 • 本次课讲解的内容：1、系统组成：主回路、控制回路；2、系统的制动过程：分成各个阶段，各阶段的正反两组晶闸管的状态、电动机的状态、两个调节器的状态。

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