第3、4章(电力拖动控制系统)

第3章 直流电动机V-M可逆调速系统3.1 V-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 1)主电路结构形式: 2)工作原理： Ⅰ象限工作： Ⅱ象限工作： 1C断、2C合，V逆变， 控制β,使Ud略< Ea 2.切换电机励磁电流 此方案比较经济，但只能用 于不太频繁切换的场合。~~

V

1CUd

Ia

T

2C~

V

VT1Ud

Ia

T

VT3

M

-

M

2C

Ea

1C

-

VT4b)

Ea

VT2

a)

a)用接触器切换

b)用晶闸管开关切换

VUd

IaEaM

1C

-

if

2C 2C 1C

~

图3-2 切换电动机励磁电流方向的可逆电路

3.1.2 两组晶闸管供电的可逆电路两组晶闸管整流电路供电的可逆电路有两种连接方式，反并联连接及交叉连接。

1.反并联连接VFA BCLC1

VFLd

VR

Ld

VF

VRM

LC 2

M

N

VR

A B C

M

~N

a)

N

b)

c)

图3-3 采用三相半波整流电路的反并联可逆电路 a)主电路图1 b)主电路图2VFLC1 LC 2

c)简图

VR

A B C

Ld

Ia EaLC 4 a)

Ud MLC 3

-

A B C

VF

VR

M

b)

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A1 B1C1 VF VR A2B2

VF A1 B1 C1

Ld

M

VR A2B2 C2

Ld

M

C2

N1

LC1 a)

LC 2

N2

LC1 b)

LC 2

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

3.1.3 反并联可逆电路的工作状态1.无环流系统主要特征：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。 以此使产生环流的必要条件不再存在。 优点： 安全可靠，无环流，体积小。 缺点： 存在换流死区，动态响应慢。

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 F R 180 ,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。VF

Ia Ud 0F M

Ic Ud 0R

VR

~

~

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。 电动机工作状态 工作象限 转速n、反电势Ea、电压Ud 正向电动 Ⅰ + 正向制动 Ⅱ + 反向电动 Ⅲ - 反向制动 Ⅳ -

转矩T,电枢电流Ia无坏流系统 正组VF状态 反组VR状态 有环流系统 正组VF状态 反组VR状态

+整流 封锁 整流 待逆变

-封锁 逆变 待整流 逆变

-封锁 整流 待逆变 整流

+逆变 封锁 逆变 待整流

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。 静态环流 环流分类： 动态环流 直流平均环流 瞬时脉动环流

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。VF

~

U doF

Ia

IcU doR

VR

~

M反并联可逆线路中的环流 Ia—负载电流 Ic—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VF

Ia Ud 0F M

Ic Ud 0R

VR

U doF U dom cos F两端的电势差即两个电 源的直流平均电压差为：

正组VF输出为

U doR U dom cos R U do U doF ( U doR ) 2U dom cos

反组输出为

~

~

F R2

cos

F R2

F R 180

( F R ) F R 180

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 U d 也会引起较大的直流平均环流，且 U d 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 F R 来减弱或消除它。 (1)使

( F R )2.消除办法

F R 略大于1800

(2)使

min min

3.2.3 瞬时脉动环流产生原因及抑制办法1.产生的原因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。

2.抑制办法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 三相半波反并联可逆电路及其 F R 30 时的环流电压和电流

3.环流电抗器的配置位置及数量VFA B C

VR

VF

LC1

LC 2

VRA B C

Ld

M

A B C

Ld Ud

Ia

LC 3

M E aLC 4

NA1 B1 C1 N1 LC1a)

VF Ld M

VR

A2B2

VFA1 B1 C1

Ld

M

VRA2B2 C2

C2

LC 2

N2

LC1 …… 此处隐藏：4513字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……