可逆调速系统PPT学习教案

1、会计学1可逆调速系统可逆调速系统第1页/共110页第2页/共110页第3页/共110页第4页/共110页第5页/共110页 KMF闭合，电动机正转； KMR闭合，电动机反转。Ud+IdIdM图3-1(a) 开关切换可逆电路第6页/共110页n应用：不经常正反转的生产机械。第7页/共110页 VT1、VT4导通，电动机正转； VT2、VT3导通，电动机反转。图3-1(b)晶闸管开关切换的可逆线路UdIdMVT1VT2VT3VT4+Id第8页/共110页第9页/共110页Idb) 运行范围图3-2 两组晶闸管可控整流装置反并联可逆线路 n 两组晶闸管装置反并联可逆供电方式- n-IdnO正向反向a

2、) 电路结构MVRVFId-Id+-+-第10页/共110页第11页/共110页(a) 反并联线路 (b) 交叉连接线路图 3-3 三相桥式可逆线路第12页/共110页第13页/共110页图3-4 晶闸管反并联励磁反接可逆线路MVId+-VR VFIf-If+-+-第14页/共110页动机不允许在失磁的情况下运行，因此系统控制相对复杂一些。第15页/共110页第16页/共110页第17页/共110页coscosmsinmd0maxmd0UUU3.2 有环流控制的可逆晶闸管有环流控制的可逆晶闸管-电动机系统电动机系统一、晶闸管一、晶闸管电动机的回馈制动电动机的回馈制动第18页/共110页当控制角

3、为 90，晶闸管装置处于整流状态；当控制角为 90，晶闸管装置处于逆变状态。 因此在整流状态中，Ud0 为正值；在逆变状态中，Ud0 为负值。为了方便起见，定义逆变角 = 180 ，则逆变电压公式可改写为 Ud0 = Ud0 max cos（3-2） 逆变电压公式第19页/共110页-+Ud0RM+-nEV- 单组晶闸管装置供电的V-M系统在拖动起重机类型的负载时也可能出现整流和有源逆变状态。 a）整流状态：提升重物， 90，Ud0 E，n 0由电网向电动机提供能量。PId第20页/共110页+-+-Ud0RMnEV-b）逆变状态：放下重物 90，Ud0 E，n 0 由电动机向电网回馈能量。

4、PId第21页/共110页n- nIdTe提升放下TL图3-5 单组V-M系统带起重机类型负载时的整流和逆变状态 第22页/共110页第23页/共110页图3-6(a) 两组晶闸管反并联可逆V-M系统的正组整流和反组逆变状态R-+Ud0 fM+-nEVF-a)正组整流电动运行 PId第24页/共110页第25页/共110页图3-6(b) 两组晶闸管反并联可逆V-M系统的反组逆变状态+-+-Ud0rRMnEVR-PId第26页/共110页Id-Idn反组逆变回馈制动正组整流电动运动c) 机械特性运行范围 整流状态：整流状态： V-M系统工作在第一象限。 逆变状态：逆变状态： V-M系统工作在第二

5、象限。第27页/共110页工作状态列于表3-1中。第28页/共110页V-M系统的工作状态正向运行正向制动反向运行反向制动电枢端电压极性+电枢电流极性+电机旋转方向+电机运行状态电动电动回馈发电回馈发电电动电动回馈发电回馈发电晶闸管工作的组别和状态正组整流正组整流反组逆变反组逆变反组整流反组整流正组逆变正组逆变机械特性所在象限一一二二三三四四第29页/共110页第30页/共110页所示。第31页/共110页图3-7 反并联可逆V-M系统中的环流 MVR VFUd0f+-+Ud0rRrecRrecRa-IdIcIc 环流Id 负载电流 第32页/共110页能的影响。第33页/共110页第34页/

6、共110页第35页/共110页第36页/共110页 为了防止产生直流平均环流，应该当正组处于整流状态时，强迫让反组处于逆变状态，且控制其幅值与之相等，用逆变电压把整流电压 顶住，则直流平均环流为零。于是 Ud0r = Ud0f （3-2）由式（3-1）， Ud0f = Ud0 max cosf Ud0r = Ud0 max cosr 其中 f 和r 分别为VF和VR的控制角。第37页/共110页 由于两组晶闸管装置相同，两组的最大输出电压 Ud0max 是一样的，因此，当直流平均环流为零时，应有 cos r = cos f或 r + f = 180 （3-3）如果反组的控制用逆变角 r 表示，

7、则 f = r （3-4） 第38页/共110页第39页/共110页小相等符号相反就可以了。这样的触发控制电路示于下图。第40页/共110页图4-8 = 配合控制电路GTF-正组触发装置 GTR-反组触发装置 AR-反号器 MVRVFRrecRrec-1ARGTRGTFUcRaM（3） = 配合控制电路第41页/共110页 在如图电路中，用同一个控制电压去控制两组触发装置，正组触发装置GTF由 Uc 直接控制，而反组触发装置GTR由 控制， 是经过反号器AR后获得的。 ccUU-cU第42页/共110页第43页/共110页图3-9 配合控制移相特性 = 移相控制特性（续） - UcmUc90o

8、 rmin180o 0oUcm90o0o 180o fmin fmin rmin r fCTRCTFUc1第44页/共110页待逆变状态待逆变状态 实际上，这时逆变组除环流外并未流过负载电流，也就没有电能回馈电网，确切地说，它只是处于“待逆变状态”，表示该组晶闸管装置是在逆变角控制下等待工作。逆变状态逆变状态 只有在制动时，当发出信号改变控制角后，同时降低了整流电压和逆变电压的幅值，一旦电机反电动势 E |Ud0r| = |Ud0f|，整流组电流将被截止，逆变组才真正投入逆变工作，使电机产生回馈制动，将电能通过逆变组回馈电网。第45页/共110页第46页/共110页 为了防止晶闸管装置在逆变状

9、态工作中逆变角太小而导致换流失败，出现“逆变颠覆”现象，必须在控制电路中采用限幅作用，形成最小逆变角min保护。与此同时，对 角也实施 min 保护，以免出现 Ud0f Ud0r 而产生直流平均环流。通常取30minmin第47页/共110页然存在的，因此配合控制有环流可逆系统又称作自然环流系统。第48页/共110页第49页/共110页图3-10(a) 配合控制的三相零式反并联可逆线路的瞬时脉动环流 a) 三相零式可逆线路和瞬时脉动环流回路 -Ud0fLc1RrecRrecUd0rVFVRIdIcp第50页/共110页 三相零式反并联的电压波形d) 瞬时电压差和瞬时脉动环流波形 b)整流电压波

10、形 c) 逆变电压波形 abcaud0r0w tp2 pUd0rw tIcpicpud0f ud0fw tabca0p2 pUd0f0rud03-10(b)3-10(c)3-10(d)第51页/共110页第52页/共110页性质上是根本不同的。第53页/共110页载额定电流的5%10%来设计。第54页/共110页第55页/共110页l 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。12MVFVRabcABC-第56页/共110页MVFVRabcABCabc-第57页/共110页三. = 配合控制的有环流可逆V-M系统1. 系统组成系统组成 MVRVF

11、-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+-第58页/共110页 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。第59页/共110页第60页/共110页第61页/共110页 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

12、 min 与最小逆变角 min 。第62页/共110页 rmin180o 0o- UcmUcmUc90o90o0o 180o fmin fmin rmin r fCTRCTFUc1第63页/共110页n反转时： l 0， r 90，VR整流： Ud0r =“+”；lUc 0， f 0， f 90，VF整流： Ud0f =“+”；l 0， r 90，VR逆变： Ud0r =“-”。第64页/共110页 AR =“-” VR逆变cU电动机正向运行VF整流第65页/共110页+ - - - -+Id有环流系统正向运行过程MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGL

13、c1Lc2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+-Pn第66页/共110页第67页/共110页l状态，同时反组VR由待逆变状态转变成待整流状态。第68页/共110页d0rd0fdddUUEtIL-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3-10中的阶段 I 。第69页/共110页MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+-+ - - - -+Id0+-+-第70页/共110页l它组逆变子阶段；l反向减流子阶段。第

14、71页/共110页d0rd0fdddUUEtIL-tILddd第72页/共110页第73页/共110页+ -MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA LdUcKFKR+-+ - - - -+0+-+Id-第74页/共110页0dddtILd0rd0fUUE第75页/共110页主要阶段。第76页/共110页+ -MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA LdUcKFKR+-+ - - - -+0+-+ Id+-+-第77页/共110页如果电机随即停止，整个制

15、动过程到此结束。第78页/共110页+ -MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA LdUcKFKR+-+ - - - -+0+-+ Id+-+-0000000-第79页/共110页tttOOOId n Uc I II1II2II3-Idm IdL -Ucm E 图3-10 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第80页/共110页适用于要求快速正反转的系统。第81页/共110页MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+-+ -

16、 - - -+Id0+-+Id-+-+-00-+-+-+-第82页/共110页IdL Id n Idm OOIIIIIIt4 t3 t2 t1 ttIVVVIt5 t6 -Idm -IdL n* -n* 第83页/共110页第84页/共110页。M2ACRGTFVRVFTMTG1ACRASR+Lc1GTRLdLc2*iU+TARTAF。Uc*VD2VD1CCRR-1Un*Un+_Ui*-+Ui+Ui第85页/共110页环流控制可逆系统。第86页/共110页 系统分类 按照实现无环流控制原理的不同，无环流可逆系统又有大类：l 逻辑控制无环流系统；l 错位控制无环流系统。 第87页/共110页第8

17、8页/共110页第89页/共110页 本节将着重讨论逻辑控制的无环流可逆系统的系统结构、控制原理和电路设计。 （1）系统的组成）系统的组成 逻辑控制的无环流可逆调速系统（以下简称“逻辑无环流系统”）的原理框图示于下图该系统结构的特点为：第90页/共110页 逻辑控制无环流系统结构图3-12 逻辑控制无环流可逆调速系统原理框图 ASRDLC-1TAVRVFGTR2ACRMTGGTF1ACR+U*nUn-UiU*iUcfUblfUblrUcrU*i+UiU*iUi0LdAR-+第91页/共110页1ACRGTF，2ACR控制反组触发装置GTR；第92页/共110页开放，Ublr用来控制反组触发脉冲

18、的封锁或开放。第93页/共110页 ASRDLC-1TAVRVFGTR2ACRMTGGTF1ACR+U*nUn-UiU*iUcfUblfUblrUcrU*i+UiU*iUi0LdAR+-+-+-+-第94页/共110页 ASRDLC-1TAVRVFGTR2ACRMTGGTF1ACR+U*nUn-UiU*iUcfUblfUblrUcrU*i+UiU*iUi0LdAR-+-第95页/共110页第96页/共110页第97页/共110页VF开放 Ublf= 1，VF封锁 Ublf = 0；VR开放 Ublr = 1，VR封锁 Ublr = 0。第98页/共110页保被关断的晶闸管已恢复阻断能力，防止其重新导通。第99页/共110页第100页/共110页电平电平检测检测逻辑逻辑判断判断延时延时电路电路连锁连锁保护保护Ui0U*iUblfUblr第101页/共110页 无环流逻辑控制环节是逻辑无环流系统的关键环节，它的任务是：当需要切换到正组晶闸管VF工作时，封锁反组触发脉冲而开放正组脉冲；当需要切换到反组VR工作时，封锁