直流调速系统

电气传动：又称电机拖动，是以电动机作为原动机驱动生产机械的系统的总称。国际电工委会员（IEC）将电气传动归入“运动控制”范畴。主要特点：功率范围极大，单个设备的功率可从几毫瓦到几百兆瓦；调速范围极宽，转速从每分钟几转到每分钟几十万转，在无变速机构的情况下调速范围可达1：10000；适用范围极广，可适用于任何工作环境与各种各样的负载。绪论电气传动与国民经济，人民生活有着密切联系并起着重要的作用，广泛用于矿山，冶金，机械，轻工，港口，石化，航空航天等各个行业以及日常生活之中。大型调速系统：矿井提升、矿山机械、轧钢机、起重机、泵、风机、精密机床、运输机等；小容量调速系统：空调、电冰箱、洗衣机等。据统计，电气传动系统的用电量占我国总发电量的60%以上，据预测，至2010年，我国电气传动产品市场需求年增长率为20%以上，市场前景广阔。随着对生产工艺、产品质量的要求不断提高和产量的增长，越来越多的生产机械要求能实现自动调速。二、电气传动的分类

电气传动可分为不调速和调速两大类。按照电动机的类型不同，电气传动又分为直流和交流传动两大类。直流电气传动和交流电气传动在19世纪先后诞生，但当时的电气传动系统是不调速系统。

二、电气传动的分类

直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速和快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。近年来，高性能交流调速技术发展很快，交流调速系统有逐步取代直流调速系统的趋势。由于直流拖动控制系统在理论上和实践上都比较成熟，而且从控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础。因此，为了保持由浅入深的教学顺序，应该首先很好地掌握直流拖动控制系统。三、电气传动系统的组成

电气传动系统是由电动机、电源装置、和控制装置系统三部分组成，它们各自有多种设备或电路可供选择，不同的组合构成了电气传动系统的多样性和复杂性。（一）电动机电动机比较直流电动机的缺点：需要定期更换电刷和换向器、维护保养困难、寿命较短；由于直流电动机存在换向火花，难以应用于存在易燃易爆气体的恶劣环境；结构复杂，难以制造出大容量、高转速和高电压的直流电机。交流电动机的优点：结构坚固、工作可靠、易于维护保养；不存在换向火花，可以用于存在易燃易爆气体的恶劣环境；容易制造出大容量、高转速和高电压的电机。直流电动机的优点：较大的起动转矩和良好的启、制动性能；易于在较宽的范围内实现平滑调速；（二）电源装置电动机的电源装置分母线供电装置、机组变流装置和电力电子变流装置三大类。2.电力电子变流装置按使用的器件可分为：

（1）汞弧整流器，在20世纪60～70年代以前盛行，现已淘汰；（2）普通晶闸管；（3）新型自关断器件，如门极关断（GTO）晶闸管、IGCT、IEGT等适用于中压几百千瓦至兆瓦功率等级（GTO晶闸管已被IGCT和IEGT所取代）；电力晶体管（BJT）、IGBT适用于几千瓦至兆瓦功率等级（BJT已被IGBT所取代）；电力场效应晶体管（POWERMOSFET）适用几千瓦以下功率等级；其它还有静电感应晶体管（SIT）和静电感应晶闸管（SITH）等，主要用于高频变换等。(1)超大功率晶闸管——36MVA（6KV/6KA）GTO晶闸管(SCR)自问世以来，其功率容量提高了近3000倍。8KV/4KA——许多国家稳定生产8KV/4KA——日本，光触发晶闸管（LTT）6KV/6KA——美国、欧洲，电触发晶闸管未来：12KV/10KA近十几年来，由于自关断器件（晶体管、场效应管）的飞速发展，晶闸管的应用领域有所缩小，但是，由于高电压、大电流特性的存在，仍未淘汰。（2）脉冲功率闭合开关晶闸管应用：适用于传送极强的峰值功率（数MW）、极短的持续时间（数ns）的放电闭合开关场合。例如：激光器、高强度照明、放电点火（3）新型GTO器件——集成门极换流晶闸管高功率IGBT模块集成门极换流IGCT晶闸管（三）控制装置系统1.电气传动控制系统按所用的器件分：（1）电器控制：又称继电器-接触器控制，与母线供电装置配合使用；（2）电机扩大机和磁放大器控制：与机组供电装置配合使用，在20世纪30～60年代盛行，随电子技术发展，已逐步淘汰；（3）电子控制装置又分为电子管控制装置（又有分立器件，中小规模集成电路及微机和专用大规模集成电路等几代产品）2.电气传动控制系统按工作原理分：（1）逻辑控制：通过电气控制装置控制电动机起动，停止，正反转或有级变速，控制信号来自主令电器或可编程序控制器。（2）连续速度调节：与机组或电力电子交流装置配合使用，连续改变电动机转速。这类系统按控制原则分开环控制，闭环控制及负荷控制三类。（三）控制装置系统3.电气传动控制系统按控制信号的处理方法分：（1）模拟控制。（2）数字控制。（3）模拟/数字混合控制。4.电气传动控制系统直流连续速度调节：（1）单环控制线路。（2）双环控制线路。5.电气传动控制系统交流调速常用线路：（1）电压/频率比控制。（2）转差频率控制。（3）矢量控制。（4）直接转矩控制。（三）控制装置系统直流电气传动的发展概况：1.最早的直流调速系统采用接点控制，通过开关设备切换直流电动机电枢或磁场回路电阻实现有极调速优点：方法简单易行缺点：不能得到较宽的调速范围和平滑的调速特性目前已经极少采用2.1930年以后出现电机放大器控制的旋转交流机组供电给直流机组（由交流电动机M和直流发电机G构成，简称G-M系统）缺点：需要两台与调速电动机容量相当的旋转电机和一些辅助励磁设备，设备庞大、占地面积大、投资高、维修工作量大。3.

随着磁放大器、电机放大机等控制元件的问世和被采用，使直流调速系统能在较宽的范围内实现平滑调速，具有良好的调速性能指标，从而使直流电动机被广泛的应用于各个生产领域。4.汞弧整流器（水银整流器）；水银整流器—电动机调速系统的采用，使直流调速系统的性能指标又进一步得到提高，特别是系统的快速响应特性。缺点：维修不太方便，特别是水银蒸气对维护人员会造成一定的危害。特点：利用直流电动机转速与输入电压有着简单的比例关系的原理，通过调节直流发电机的励磁电路或汞弧整流器的触发相位来获得可变的直流电压供给直流电动机，从而实现调速。直流电气传动的发展概况：5.1957年晶闸管问世后，采用晶闸管相控装置的可变直流电源一直在直流传动中占据主要地位。优点：体积小、响应快、工作可靠、寿命长、维修简便等，用晶闸管变流器供电的直流调速系统，不仅在经济指标和可靠性上有所提高，且在技术性能上也显示出很大的优越性。晶闸管供电的直流调速系统，其功率放大倍数在一万倍以上，比机组高近一千倍，比水银整流器高几十倍。快速响应特性，机组是秒级，晶闸管是毫秒级。6.微机控制的全数字直流调速系统具有良好的动态性能，宽范围的调速控制，代表着直流调速的发展方向。直流电气传动的发展概况：直流调速系统单闭环转速负反馈有静差直流调速系统

其它反馈形式在调速系统中的应用转速负反馈无静差直流调速系统直流调速系统的基本概念转速电流双闭环调速系统

可逆调速系统直流脉宽调速系统1-1直流调速系统的基本概念一、直流调速主要的调速方法

1、直流他励电动机供电原理图图1-1直流他励电动机供电原理图

为电源空载电压；为电动机电枢电压；E为电枢电动势；R为电枢回路总电阻，n转速，单位r/min；Φ为励磁磁通；Ke为电动机结构决定的电动势系数。2.直流他励电动机转速方程式中：3、直流他励电动机的调速方法

(1)电枢回路串电阻调速特点：损耗较大、有级调速，机械特性较软。(2)弱磁调速特点：只能弱磁，调速范围小(3)变电枢电压调速特点：机械特性上下平移、可平滑地调节转速n，但只能降压调速。是主要的调速方式。

工程上，常将调压与调磁相结合，可以扩大调速范围。

图1-2调压和调磁时的机械特性

二、调压调速的关键装置--可控直流电源常用的可控直流电源有以下三种：1、旋转变流机组2、静止可控整流器3、直流斩波器和脉宽调制变换器1、旋转变流机组----用交流电动机拖动直流发电机，以获得可调的直流电压（G-M系统）。

组成：由~M拖动=G→=G给=M供电→直流励磁发电机GE给=G和=M励磁。原理：调节→U改变→转速n变化。改变方向，n转向跟着改变。特点：设备多、体积大、费用高、效率低、安装维护不便、运行有噪声。2、静止可控整流器--利用静止的可控整流器(如晶闸管可控整流器)，获得可调的直流电压。（V-M系统）晶闸管整流器可以是单相、三相或多相；电路形式可以是半波、全波、半控、全控等类型；通过调节触发电路的移相电压，可改变整流电压Ud，实现平滑调速。

优点:整流装置效率高、体积小、成本低、无噪声。缺点:可逆难；过电压、过电流能力差；谐波电流大。组成：原理：3、直流斩波器和脉宽调制变换器——用恒定直流电源或不可控整流电源供电，利用直流斩波器或脉宽调制变换器产生可变的平均电压。VT工作于开关状态。VT通时，U加到M；VT断时，U与M断开，M经VD续流，两端电压接近于零。平均电压可通过改变VT的导通和关断时间来调节，从而调节M的转速。优点:运行稳定、效率高、静动态性能好；缺点:容量不大原理：1、系统组成三、开环V-M系统的机械特性

2.调节原理调节→改变移相角α→改变→改变。3.开环系统机械特性晶闸管整流器可看成是一个线性的可控电压源特性很软，呈显著的非线性，理想空载转速翘得很高。电流连续时：电流断续时：其中：为转速降，越小，机械特性的硬度越大。取决于电枢回路电阻R及所加的负载大小。机械特性的近似处理方法：(1)在电流连续段：把特性曲线与纵轴的直线交点n0作为理想空载转速。

(2)在断续特性比较显著的情况下，可以改用另一段较陡的直线来逼近断续段特性。或直接用连续段特性的延长线来逼近断续段特性。一般可近似的只考虑连续段。

(2)在断续特性比较显著的情况下，可以改用另一段较陡的直线来逼近断续段特性。或直接用连续段特性的延长线来逼近断续段特性。一般可近似的只考虑连续段。直流调速系统主要性能指标

机电传动控制系统选择调速方案的依据：生产机械对调速系统提出的调速技术指标调速系统的调速技术指标静态指标动态指标一、静态技术指标

1.静差度S：

静差度表示出生产机械运行时转速稳定的程度。

速度稳定性指标

当负载变化时，生产机械转速的变化要能维持在一定范围之内，即要求静差度S小于一定数值。

电动机的机械特性愈硬，则静差度愈小，转速的相对稳定性就愈高;

在一个调速系统中，如果在最低转速运行时能满足静差度的要求，则在其他转速时必能满足要求。

2.调速范围D

在额定负载下，允许的最高转速和在保证生产机械对转速变化率要求的前提下所能达到的最低转速之比称为调速范围。

3.调速的平滑性

调速的平滑性，通常是用两个相邻调速级的转速差来衡量的。

调速无级调速有级调速以改变直流电动机电枢外加电压调速为例，说明调速范围D与静差度S之间的关系：最高速度由系统中所使用电动机的额定转速决定；静差度S和调速范围D由生产机械的要求决定；当上述三个参数确定后，则要求静态速降是一个定值。二、动态技术指标

从一种稳定速度变化到另一种稳定速度运转（启动、制动过程仅是特例而已），由于有电磁惯性和机械惯性，过程不能瞬时完成，而需要一段时间，即要经过一段过渡过程，或称动态过程。

1.最大超调量

超调量超调量太大，达不到生产工艺上的要求；超调量太小，会使过渡过程过于缓慢，不利于生产率的提高等范围：超调量

2.过渡过程时间T

从输入控制（或扰动）作用于系统开始直到被调量n进入（0.05～0.02）n2稳定值区间时为止（并且以后不再越出这个范围）的一段时间，叫作过渡过程时间。

过渡过程时间

3.振荡次数N在过渡过程时间内,被调量n在其稳定值上下摆动的次数，

如图所示是三种不同调速系统被调量从x1改变为x2时的变化情况。系统超调量过渡过程时间T振荡次数性能10长无不好2大长多不好3小短中好一、比例控制与比例调节器1.比例(P)调节器式中Kp——P调节器的比例系数。Uo——输出信号2.比例控制的特点作用及时、快速、控制作用强，而且Kp值越大，系统的静特性越好、静差越小。比例控制是指系统的输出量与输入量(即偏差量)成比例的控制，简称P控制。ΔUi——输入信号二、积分控制与积分调节器1.积分(I)调节器式中KI——I调节器的积分常数；

——I调节器的积分时间，=1/KI。2.积分控制的特点可以消除输出量的稳态误差，能实现无静差控制，这是积分控制的最大优点。积分控制是指系统的输出量与输入量对时间的积分成正比例的控制，简称I控制。三、比例积分控制与比例积分调节器1.比例积分(PI)调节器式中

——比例控制的输出；

——积分控制的输出；

——比例积分调节器的积分时间，TI=KP/KI。比例积分控制是把比例控制和积分控制作用结合起来。比例积分控制简称为PI控制。2.比例积分控制的特点1)系统动态响应速度快；系统基本上无静差。2)减小超调量，降低系统的动态响应速度。四、比例积分微分控制与比例积分微分调节器1.

比例积分微分(PID)调节器比例积分微分控制是把比例、积分、微分三种控制规律结合起来。比例积分微分控制，通常简称为PID控制。2.

比例积分微分控制的特点1)不但可以实现控制系统无静差，而且具有比PI控制更快的动态响应速度。2)PID调节器是一种较为完善的调节器，其参数主要有比例系数Kp、积分时间TI和微分时间TD，三者必须根据被控对象的特性正确配合，才能充分发挥各自优点，满足控制系统的要求。按结构的不同：单闭环直流调速系统双闭环直流调速系统可逆系统1单闭环直流调速系统一、有静差调速系统单纯由被调量负反馈组成的按比例控制的单闭环系统属有静差的自动调节系统，简称有静差调速系统；（一）转速负反馈调速系统

1.基本组成按静态误差的不同：无静差直流调速系统有静差直流调速系统任务：

调节速度；扩大调速范围，减小静态误差。分类：1.2转速负反馈调速系统(1)原理框图

(a)给定环节——产生控制信号：由高精度直流稳压电源和用于改变控制信号的电位器组成。(b)比较与放大环节——信号的比较与放大；由P、I、PI运放器组成(2)各环节介绍(d)速度检测环节：测速机反馈线路求出(反馈系数);单位(c)触发器和整流装置环节（组合体）--功率放大GT：单结晶体管、锯齿波、正弦波触发器;整流装置：单相、三相、半控、全控.

(e)直流电动机环节直流他励电动机的两个独立的电路：一个是电枢回路，另一个是励磁回路。

动态关系：

稳态关系：

（2）对负载波动等扰动信号的调节——稳速过程：

n基本不受负载波动等扰动输入的影响（1）对给定信号的调节——调速过程：改变,则n改变

例如：2、系统的自动调节过程测速发电机：与直流电动机M同轴相连，即两者的速度相同，测速发电机用来测量电动机的速度，称检测元件；转换元件：将测速发电机的转速转换成电压信号以便与给定电压进行比较。给定电位器：调节Rg的位置可改变给定电压Ug的大小。放大器：将外加电压和反馈信号经转换后的电压之差进行放大。触发电路：将放大器放大后的电压信号变为脉冲型号去控制整流电路的输出大小。整流电路：变交流电压为直流电压，输出电压大小由触发电路输出脉冲信号所决定，整流电路的输出为直流电动机电枢的外加电压；

直流电动机：系统的控制对象。由系统的结构分析可知：系统的调速方法是改变外加电压调速；系统的反馈信号是被控制对象n本身;反馈电压和给定电压的极性相反，即:该系统又称转速负反馈调速系统。

2.工作原理

当Ug、Uf不变时，电动机的转速不变，这种状态称为稳态。

(2)调速（Uf不变，改变Ug的大小）

改变Ug的大小可改变电动机的转速，这种状态称为调速.

(1)稳态（Ug、Uf

不变）

(3)稳速（Ug不变、负载变化使Uf变化)

当负载发生变化使速度发生变化后，系统通过反馈能维持速度基本不变，这种状态称为稳速。

3.静特性分析

目的：找到减小静态速降、扩大调速范围，提高系统性能的途径。

静特性表示出电动机的转速与负载电流之间的大小关系。

(1)各环节输入输出的关系

电动机电路

式中:

电枢回路的总电阻；

可控整流电源的等效内阻；

电动机的电枢电阻。

可控硅和触发电路

设可控硅和触发电路的放大倍数为K2，则：放大器电路设放大器的放大倍数为KP，则：反馈电路速度反馈信号电压与转速n成正比，设放大系数为Kf，则：

(2)静特性——从放大器输入端到可控整流电路输出端的电压放大倍数；——闭环系统的开环放大倍数。如果系统没有转速负反馈（即开环系统）时，则整流器的输出电压:由此可得开环系统的机械特性方程:

(3)分析与结论理想空载转速

在给定电压一定时，有:转速降如果将系统闭环与开环的理想空载转速调得一样，即，调速范围与静差度在最大运行转速和低速时最大允许静差度不变的情况下，开环：

闭环：

结论：由于放大倍数不可能为无穷大，即静态速降不可能为0，因此，上述系统只能维持速度基本不变。这种维持被调量（转速）近于恒值不变，但又具有偏差的反馈控制系统通常称为有差调节系统（即有差调速系统）。采用转速负反馈调速系统能克服扰动作用（如负载的变化、电动机励磁的变化、晶闸管交流电源电压的变化等）对电动机转速的影响。提高系统的开环放大倍数K是减小静态转速降落、扩大调速范围的有效措施。系统的放大倍数越大，准确度就越高，静差度就越小，调速范围就越大。但是放大倍数也不能过分增大，否则系统容易产生不稳定现象。3、闭环系统的机械特性(1)闭环系统机械特性的定性分析

(2)闭环系统的机械特性的定量分析

①系统结构图

②系统中各环节的稳态输入输出关系如下：

电压比较环节

放大器

晶闸管整流器及触发装置

V-M系统开环机械特性

转速检测环节

③单闭环转速负反馈调速系统的稳态结构图

由系统稳态结构图得到系统的静特性方程为为闭环系统的开环放大系数为闭环系统的理想空载转速为闭环系统的稳态速降。式中：三、闭环系统的静特性与开环系统机械特性的比较

1、开环系统的机械特性

断开转速反馈回路（令，则K=0）则得开环机械特性为：2、闭环系统的静特性：(1)闭环静特性比开环机械特性硬得多。在同样的负载下，两者的稳态速降分别为：关系是

(2)闭环系统的静差率比开环系统的静差率小得多。闭环系统和开环系统的静差率分别为当

时

比较后得出结论：如果电机的最高速都是nnom，且对最低速的静差率要求相同，

(4)闭环系统必须设置放大器。(3)当要求的静差率一定时，闭环系统的调速范围可大大提高。

闭环时

所以

则开环时闭环系统可以获得比开环系统硬得多的静特性，且闭环系统的开环放大系数越大，静特性就越硬，在保证一定静差率要求下其调速范围越大，但必须增设转速检测与反馈环节和放大器。

结论例1-1龙门刨床工作台采用Z2-93型直流电动机，VAr/min、kWRa=0.05ΩKs=30晶闸管整流器的内阻Rrec=0.13Ω要求D=20，s≤5%问若采用开环V-M系统能否满足要求？若采用α=0.015V·min/r转速负反馈闭环系统，问放大器的放大系数为多大时才能满足要求？问题解（1）设系统满足D=20，检验系统是否满足s≤5%？

（2）那么同时满足D=20，s≤5%的可见只要放大器的放大系数大于或等于46，转速负反馈闭环系统就能满足要求。(在上述闭环条件下，如何判断系统能否正常工作？)

（3）采用负反馈，则开环放大系数K为：得：课后作业：四、反馈控制规律改变给定，转速n随之变化。即被调量总是紧紧跟随给定信号变化的。2、被调量紧紧跟随给定量变化3、闭环系统对反馈环内

主通道上的一切扰动作用都能有效抑制1、采用比例放大器的反馈控制系统是有静差的只有当K=∞时→Δncl=0。而比例控制的K≠∞→Δncl≠0。闭环系统的稳态速降为扰动：当给定不变时，把引起被调量转速发生变化的所有因素称为扰动。

扰动因素：交流电源电压波动、电机励磁电流的变化、放大器放大系数的飘移、温度变化引起的主电路电阻的变化、负载变化等等，如下图所示。结论：反馈环内且作用在控制系统主通道上的各种扰动，通过反馈控制作用可减小它们对转速的影响。4、反馈控制系统对给定电源和检测装置的扰动是无法抑制的

当给定电源发生不应有的波动时，转速会随之变化。因此高精度的调速系统需要高精度的稳压电源。

反馈控制系统无法抑制由反馈检测环节本身误差引起的被调量的偏差。为此，高精度的系统还必须有高精度的反馈检测元件作保证。五、系统的稳态参数计算

例1-2直流调速系统如下图所示，根据给定的技术数据对系统进行静态参数计算。已知数据如下：4.测速发电机：永磁式直流测速发电机，Pnom=23.1W、Unom=110/V、Inom=0.21/A、nnom=1900/r/min。1.电动机：额定数据为Pnom=10kW、Unom=220V、Inom=55A、nnom=1000r/min，电枢电阻Ra=0.5Ω。2.晶闸管装置：三相全控桥式整流电路，变压器Y/Y接法，二次线电压U2l=230V，触发整流环节的放大系数Ks=44。3.V-M系统：主回路总电阻R=1.0/Ω。5.生产机械：要求调速范围D=10，静差率s≤5%。

解：1.为满足D=10，s≤5%，额定负载时调速系统的稳态速降应为2.根据Δncl，确定系统的开环放大系数K式中测速反馈系数α包含测速发电机的电势转速比Cetg和电位器RP2的分压系数α2，即根据测速发电机的数据，

本系统直流稳压电源为15V，最大转速给定为12V时，对应电动机的额定转速，即=12V时，n=1000r/min，测速发电机与电动机直接硬轴联接。

3.计算测速反馈环节的参数当系统处于稳态时，近似认为

，则

电位器RP2的选择方法如下：当测速发电机输出最高电压，且其电流约为额定值的20%时，测速发电机电枢压降对检测信号的线性度影响较小。则此时RP2所消耗的功率为

为了使电位器不过热，实选功率应为消耗功率的一倍以

上，故选RP2为10W、1.5kΩ的可调电位器。

4、计算放大器的电压放大系数

实取ＫP＝20。

如果取放大器输入电阻Ｒ0＝20/kΩ，则Ｒ１＝ＫPＲ０＝20×20/kΩ＝400/kΩ。

六、限流保护—电流截止负反馈起动或堵转时：通过自动限流环节，使正常运行时：限制电枢电流的环节自动取消。

3.措施的实现

(一)为使,可采用电流负反馈。

1.问题的提出2.解决措施全压起动：会产生很大的冲击电流，对于M和KP不利。生产机械的堵转，电流很大。②限流原理

①系统原理图：

③结构图

从静特性方程知：正常运行时，电流负反馈的存在将使系统的静差大大增加。

④静特性方程

存在的问题：(二)为在正常运行时自动取消电流负反馈限流环节，可采用电流截止负反馈。

①带电流截止负反馈的调速系统原理图

图中电流反馈信号取自小电阻Rs两端，IdRs正比于电枢电流，设Idcr为临界截止电流，Ucom

=IdcrRs为比较电压。

当IdRs>Ucom（即Id>Idcr）时，二极管导通，电流调节器的输入偏差电压为，系统静特性较软。

当IdRs≤Ucom（即Id≤Idcr）时，二极管截止，电流负反馈被切断，此时系统就是转速闭环调速系统，其静特性很硬。

调节Ucom的大小，即可改变临界截止电流Idcr的大小。其限流原理为：②系统的静态结构图根据电流截止负反馈的特性和结构图可推出系统的静特性方程：当IdRs≤Ucom时，电流截止负反馈不起作用。③系统的静特性方程：对应于图1-17的n0′-A段当IdRs>Ucom时，即电流截止负反馈起作用。图1-17对应于图1-17的A-B段两段相比有如下特性：

(1)>>n0，因为Ucom与作用一致，因而提高了。-A段因电流负反馈被截止而不存在。

(2)Δn′>>Δn，因为电流负反馈起作用时，相当于在主电路中串入一个大电阻KpKsRs，因此稳态速降极大，特性急剧下垂。这样的两段式静特性通常称为“挖土机特性”。

当系统堵转时，n=0，则

一般KpKsRs>>R，所以

电动机运行于n0-A段，希望有足够宽的运行范围。一般取Idcr≥1.2Inom，即

式中λ为电动机过载系数，一般为1.5~2。由上二式可得

上述关系可作为设计电流截止负反馈环节参数的依据。电流截止环节的其他电路：利用稳压管VST产生比较电压的原理见图（a）；采用封锁运算放大器的原理见图（b）

ab第三节其它反馈形式在调速系统中的应用

一、电压负反馈调速系统

实现转速负反馈须有测速发电机。从

可知：如果忽略电枢压降，则电动机的转速n近似正比于电枢两端电压。可采用电压负反馈代替转速负反馈，维持转速n基本不变。由图可见，反馈检测元件是起分压作用的电位器RP2。电压反馈信号Uu=γUd，γ为电压反馈系数。为了分析方便，把电枢总电阻分成两部分，即R=Rn+Ra，Rn为晶闸管整流装置的内阻（含平波电抗器电阻），Ra为电枢电阻。由此可得其稳态结构图如下图所示：电压负反馈调速系统的静特性方程式为

式中K=γKpKs由方程知，电压负反馈把反馈环包围的整流装置内阻引起的稳态速降减小到1/（1+K）。扰动量IdRa不包围在反馈环内，由它引起的稳态速降得不到抑制。为此引入电流正反馈，以补偿电枢电阻引起的稳态速降。二、电压负反馈带电流补偿的调速系统

二、电压负反馈带电流补偿的调速系统

二、电压负反馈带电流补偿的调速系统

二、电压负反馈带电流补偿的调速系统

二、电压负反馈带电流补偿的调速系统

二、电压负反馈带电流补偿的调速系统

二、电压负反馈带电流补偿的调速系统

原理图Q1问题的提出Q2积分调节器和积分控制规律Q3比例积分控制规律1.5比例积分控制规律和无静差调速系统采用P放大器控制的有静差的调速系统，Kp

越大，系统精度越高；但Kp

过大，将降低系统稳定性，使系统动态不稳定。分析静差产生的原因：转速调节器（比例调节器）的输出为Uc=Kp

UnUc

0，电动机运行，即

Un

0；Uc

=0，电动机停止。因此，在采用比例调节器控制的自动系统中，输入偏差是维系系统运行的基础，必然要产生静差，因此是有静差系统。如果要消除系统误差，必须寻找其他控制方法，比如：采用积分（Integration）调节器或比例积分（PI）调节器来代替比例放大器。图1-43积分调节器a)原理图++CUexRbalUinR0+Aii1.积分调节器方程两边取积分，得

(1-63)

式中

=R0C—积分时间常数。积分调节器的传递函数为

(1-65)

b)阶跃输入时的输出特性

UexUinUexmtUinUexOΦ(ω)ωL/dBOL(ω)-20dB1/

ωΦO-π/2c)Bode图图1-43积分调节器当初始值为零时，在阶跃输入作用下，对上式进行积分运算，得积分调节器的输出(1-64)

如果采用积分调节器，则控制电压Uc是转速偏差电压

Un的积分，按照式（1-63），应有

若初值不是零，还应加上初始电压Uc0

，则积分式变成

图1-45积分调节器的输入和输出动态过程a)阶跃输入b)一般输入输入和输出动态过程

Un是阶跃函数，Uc

按线性规律增长。每一时刻Uc

的大小和

Un

与横轴所包围的面积成正比。

Un

是负载变化时的偏差电压波形，按照

Un与横轴所包围面积的正比关系，可得相应的Uc

曲线，图中

Un的最大值对应于Uc

的拐点。在动态过程中，当

Un

变化时，只要其极性不变，即只要仍是Un*Un

，积分调节器的输出Uc

便一直增长；只有达到Un*=Un

，

Un

=0时，Uc

才停止上升；不到

Un

变负，Uc

不会下降。值得特别强调的是，当

Un

=0时，Uc并不是零，而是一个终值Ucf

；如果

Un

不再变化，此终值便保持恒定不变，这是积分控制的特点。（与比例控制相对比）分析结果采用积分调节器，当转速在稳态时达到与给定转速一致，系统仍有控制信号，可保持系统稳定运行，实现无静差调速。图1-44有静差调速系统图1-46积分控制无静差调速系统负载转矩由TL1

突增到TL2

时突加负载过程比较分析结果比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状；而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史。

(稳态精度)上一小节从无静差的角度突出地表明了积分控制优于比例控制的地方，(动态响应)但是另一方面，在控制的快速性上，积分控制却又不如比例控制。τ

UexUinUexmtUinUexOb)I调节器a)P调节器UexUintUinUexO如图所示，在同样的阶跃输入作用之下，比例调节器的输出可以立即响应，而积分调节器的输出却只能逐渐地变。

PI调节器Uex++C1RbalUinR0+AR1图1-38

比例积分（PI）调节器

i0i1

(1-60)PI调节器的输出电压由比例和积分两部分相加而成。PI调节器比例部分的放大系数PI调节器的积分时间常数微分项中的超前时间常数用一个积分环节和一个比例微分环节来表示，PI调节器输出时间特性

UexUinUexmtUinUexOKpiUin图1-39

PI调节器输出电压的时间特性在零初始状态和阶跃输入下，PI调节器输出电压的时间特性示于图1-39，从这个特性上可以看出比例积分作用的物理意义。因此，PI调节器输出是由比例和积分两部分相加而成的。Uex++C1RbalUinR0+AR1i0i1(图1-39)阶跃输入情况分析结果除此以外，比例积分调节器还是提高系统稳定性的校正装置，因此，它在调速系统和其他控制系统中获得了广泛的应用。

由此可见，比例积分控制综合了比例控制和积分控制两种规律的优点，又克服了各自的缺点，扬长避短，互相补充。比例部分能迅速响应控制作用，积分部分则最终消除稳态偏差。

1.系统组成及工作原理++-+-M

TG+-RP2nRP1U*nR0R0RbalUcVBT

VSUiTAIdR1C1UnUd图1-48无静差直流调速系统示例

-+MTG+++-UPE～·采用比例积分调节器以实现无静差采用电流截止负反馈来限制动态过程的冲击电流。TA为检测电流的交流互感器，经整流后得到电流反馈信号。当电流超过截止电流时，高于稳压管VS的击穿电压，使晶体三极管VBT导通，则PI调节器的输出电压接近于零，电力电子变换器UPE的输出电压急剧下降，达到限制电流的目的。2.稳态结构与静特性

当电动机电流低于其截止值时，上述系统的稳态结构图示于下图，其中代表PI调节器的方框中无法用放大系数表示，一般画出它的输出特性，以表明是比例积分作用。

图1-49无静差直流调速系统稳态结构框图（Id

<

Idcr

）

Ks

1/CeU*nUc∆UnIdREnUd0Un++--

当Id

<

Idcr

时，系统无静差，静特性是不同转速时的一族水平线。

当Id

>

Idcr

时，电流截止负反馈起作用，静特性急剧下垂，基本上是一条垂直线。整个静特性近似呈矩形。

OIdIdcrn1n2nmaxn图1-50带电流截止的无静差直流调速系统的静特性

无静差系统的理想静特性如右图所示。

必须指出

严格地说，“无静差”只是理论上的，实际系统在稳态时，PI调节器积分电容两端电压不变，相当于运算放大器的反馈回路开路，其放大系数等于运算放大器本身的开环放大系数，数值最大，但并不是无穷大。因此其输入端仍存在很小的

Un

，而不是零。这就是说，实际上仍有很小的静差，只是在一般精度要求下可以忽略不计而已。

3、电流检测电路

电流截止反馈信号Ui也可以由交流侧的电流互感器测得，再经桥式整流后输出的直流信号。

第3章转速、电流双闭环调速系统

电流截止负反馈只能在整个启动过程中限制最大电流，而不能维持最大电流，影响启动快速性（即启动时间ts较长）。

一、问题的提出二、解决问题的措施——实现理想的启动1、理想启动过程理想启动波形如下图示，整个启动过程中，启动电流一直保持最大允许值，此时电动机以最大转矩启动，转速以直线规律上升；启动结束后，电流从最大值下降为负载电流值且保持不变，转速维持给定转速不变。（2）稳态运行时，转速负反馈外环起主要作用，使转速随转速给定电压的变化而变化，电流内环跟随转速外环调节电机的电枢电流以平衡负载电流。2、实现理想启动过程的方法采用转速电流双闭环负反馈调速系统。（1）启动时，让转速外环饱和不起作用，电流内环起主要作用，调节启动电流保持最大值，使转速线性变化，迅速达到给定值；三、转速电流双闭环调速系统的组成及工作原理转速、电流双闭环直流调速系统原理图。（一）系统的组成ASR输出限幅值为U*im，它决定了主回路中的最大允许电流Idm。1、设置了电流调节器ACR和转速调节器ASR。2、ACR和电流检测-反馈回路构成了电流环，电流环为内环（副环）；ASR和转速检测-反馈环节构成了转速环，转速环为外环（又称主环）。ASR和ACR均为PI调节器，其输入输出设有限幅电路。ACR输出限幅值为Uctm，它限制了晶闸管整流器输出电压Udm的最大值。（二）系统的工作原理双闭环调速系统的稳态结构图。

1、以ACR为核心的电流环——作用是稳定电流稳态时，ΔUi=-U*i+Ui=

-U*i+βId=0，即Id=U*i/β。其中β为电流反馈系数。当U*i一定时，由于电流负反馈的作用，使输出电流保持在U*i/β数值上。当Id>U*i/β时，调节过程如下：

最终保持电流稳定。当电流下降时，也有类似的调节过程。

2.以ASR为核心的转速环——作用是稳定转速。稳态时，ΔUn=U*n-αn=0，即n=U*n/α。其中α为转速反馈系数。当U*n一定时，转速n将稳定在U*n/α数值上。当n<U*n/α时，其自动调节过程如下：最终保持转速稳定。当转速上升时，也有类似的调节过程。双闭环系统的静特性具有近似理想的“挖土机特性”（见图中实线）四、双闭环调速系统的静特性及稳态参数计算1、双闭环调速系统的静特性

启动时，突加阶跃U*n，ASR饱和，输出限幅值U*im且不变，转速环相当于开环。电流负反馈起恒流调节作用，转速线性上升，获得极好的下垂特性，如图中的AB段虚线。当转速达到给定值且略有超调时，ASR退饱和，转速负反馈起调节作用，使转速保持恒定，即n=U*n/α保持不变。见图中n0-A段虚线。2、双闭环调速系统的稳态工作点和稳态参数计算

当ASR和ACR都不饱和且系统处于稳态时，各变量间的关系为转速反馈系数

电流反馈系数

其中U*nm和

U*

im是最大转速给定电压及转速调节器的输出限幅电压。（二）双闭环调速系统的起动特性启动特性如图所示。动态响应分为三个阶段。

1、启动过程的第一阶段（电流上升）原因：启动时，最大，ASR的输出很快达到限幅值。此时，作为电流环的给定电压，其输出电流迅速上升，当时，开始上升，由于ACR的调节作用，很快使。标志电流上升过程结束。状态：ASR达到饱和状态，不再起调节作用。因，Ui比Un增长快，ACR不饱和，起主要调节作用。特征关系：为电流闭环的整定依据关键位置：A：

时，n开始升速；时，快速启动。

B:

2、启动过程的第二阶段（恒流升速）

原因：随着转速上升，电流将从Idm回落。但由于ACR的无静差调节作用，使，即电流保持最大值Idm。转速线性上升，接近理想的启动过程。状态：ASR保持饱和，ACR保持线性调节状态。

特征关系：

，Uct线性上升。

关键位置：C:

状态：ASR退出饱和，速度环开始调节，n跟随变化；ACR保持在不饱和状态，Id紧密跟随变化3、启动过程的第三阶段（转速趋于稳定）

原因：当转速上升到时，。但此时电枢电流仍保持最大值，电动机转速继续上升，从而出现了转速超调现象。当转速n大于时，，ASR退出饱和。经ASR的调节，最终使n保持在n*的数值上。而ACR调节使dLdII=特征关系：稳态时，调节器输入/输出电压：

关键位置：D：n为峰值；E：

稳态。

可以看出：ASR在电动机启动过程的第一阶段由不饱和到饱和、第二阶段处于饱和状态、第三阶段从退饱和到线性调节状态；而ACR始终处于线性调节状态。

五、双闭环调速系统中两个调节器的作用（一）ACR的作用：1、起电流调节作用。（1）启动时，在ASR的饱和作用下，经ACR调节，使电枢电流保持允许的最大值Idm，加快过渡过程，实现快速起动。（2）通过设置ASR的饱和限幅值，依靠ACR的调节作用，可限制最大电枢电流，2、当电网波动时，通过ACR的调节，使电网电压的波动几乎不对转速产生影响。3、在电机过载甚至堵转时，一方面限制过大的电流，起到快速保护作用；另一方面，使转速迅速下降，实现了“挖土机”特性。（二）转速调节器的作用：1、起转速调节作用。（1）使转速n跟随给定电压变化。（2）稳态运行时，稳定转速。使转速保持在的数值上，无静差。2、在负载变化（或各环节产生扰动）而使转速出现偏差时，靠ASR的调节作用来消除转速偏差，保持转速恒定。3、ASR的输出限幅值决定了系统允许的最大电流，作用于ACR，以获得较快的动态响应。六、双环调速系统动态性能的改进——转速微分负反馈双环系统有转速超调，且抗扰性能也有限制。在ASR上引入转速微分负反馈，可抑制超调、降低动态速降，提高抗扰性能。电路上增加了电容Cdn和电阻Rdn，在转速负反馈的基础上叠加上一个转速微分负反馈。只要有转速超调和动态速降的趋势，微分负反馈就开始进行调节。第四章可逆调速系统一、可逆运行及可逆电路

可逆运行→电磁转矩可逆→电磁转矩可逆，而转矩方向由磁场方向和电枢电压的极性共同决定。

（1）电枢可逆调速系统：励磁磁场方向不变，改变电枢电压极性实现可逆运行；

（2）磁场可逆调速系统：电枢电压极性不变，改变励磁电流方向实现可逆运行。与此对应，V-M系统的可逆电路有两种方式：

（1）电枢反接可逆电路；（2）励磁反接可逆电路。（一）电枢反接可逆电路

1、两组晶闸管装置供电的可逆电路

1）当正组晶闸管装置VF向电动机供电时，提供正向电枢电流Id

，电动机正转；

2）当反组晶闸管装置VR向电动机供电时，提供反向电枢电流-

Id

，电动机反转。

图1-38电枢反接两套晶闸管反并联可逆线路2、两组晶闸管装置供电的可逆线路的两种形式：1）反并联：两组晶闸管由同一个交流电源供电，且要有四个限制环流的电抗器；（a）反并联可逆线路（2）交叉连接：两组晶闸管由两个独立的交流电源供电，只要两个限制环流的电抗器（两台整流变压器或一台整流变压器的两个二次绕组）。

（b）交叉连接可逆线路电枢可逆线路的特点是：切换速度快、控制灵活。是可逆系统的主要型式。在要求频繁、快速正反转的可逆系统中得到广泛应用。（二）励磁反接可逆电路

电枢用一组晶闸管供电并调速，而励磁绕组由两组晶闸管反并联供电，可采用反并联或交叉连接来改变励磁电流的方向。特点是：励磁反接所需的晶闸管容量小，但励磁反向过程慢。主要适用于对快速性要求不高，正、反转不太频繁的大容量可逆系统，例如卷扬机、电力机车等。

（a）电枢电路（b）励磁反接可逆线路图1-40两组晶闸管供电的励磁反接可逆线路三、可逆调速系统中的环流分析（一）环流的利弊及其种类

环流的定义：指不流过负载，而只在两组晶闸管间流通的短路电流。如图所示的Ic

。图1-43反并联可逆线路中的环流Id

—负载电流Ic—环流

Rrec—整流装置内阻

2.环流的优缺点优点：适度的环流能使V-M系统保持电流连续，避免电流断续对系统静、动态性能的影响；可逆系统中的少量环流，可保证电流无换向死区加快过渡过程。缺点：加重晶闸管和变压器的负担；太大时会损坏晶闸管。3.环流的种类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，可逆线路中出现的环流叫静态环流。静态环流又可分为：①直流平均环流：由于两组晶闸管装置间存在正向直流电压差而产生的环流称为直流平均环流。

②瞬时脉动环流：由于整流电压和逆变电压瞬时值不相等而产生的环流称为瞬时脉动环流。（2）动态环流。稳态运行时不存在，而只在系统处于过渡过程中出现的环流，叫做动态环流。（二）直流平均环流与配合控制1.直流平均环流（1）直流平均环流产生的原因在图1-43中，若VF和VR都处于整流状态，且Udof和Udor正负相连，将造成直流电源短路，此短路电流即为直流平均环流。（2）消除直流平均环流的措施

办法：当VF整流，输出时，VR处于逆变，输出，把顶住。设：VF组处于整流状态，即<900，当VR组处于逆变状态，即<900，则此时和极性相反。但数值又有如下三种情况：第一种：若，则。由于两组晶闸管装置的内阻很小，此时不大的直流电压差也会导致很大的直流环流。第二种：若，则。由于主回路无直流电压差，所以无直流环流。第三种：若，则。两组晶闸管间为反向直流电压差，由于晶闸管的单向导电性，不产生直流环流。同理，若VF处于逆变状态，VR处于整流状态。同样可以分析出时，有直流环流；当时，无直流环流。综上所述，可以得出：当时，有直流环流；当时，无直流环流。所以，消除直流环流的方法是使。即整流组的触发角大于或等于逆变组的逆变角。2.

工作制的配合控制消除直流环流的实现方法（1）实现方法将两组触发脉冲的零位都整定在900，并且使两组触发装置的移相控制电压大小相等极性相反即可。

触发脉冲的零位，指控制电压时，使触发脉冲的初始相位确定在

，此时两组晶闸管的整流和逆变电压均为0。

触发控制电路于图1-44，它用同一个控制电压去控制两组触发装置，即正组触发装置GTF由直接控制，而反组触发装置GTR由控制，是经过反号器AR后得到的。GTF—正组触发装置GTR—反组触发装置AR—反相器图1-44α=β工作制配合控制的可逆线路

（2）移相控制特性

（a）每组特性（b）两组特性图1-45触发装置的移相控制特性①当时，，触发脉冲在900的零位；②当时，，VF处于整流状态，而或，VR处于逆变状态。因为，在移相过程中，始终保持了，。③为防止逆变颠覆，须设置限制最小逆变角的保护环节。为保持的配合控制，必须使。通常取。（三）脉动环流及其抑制

1.脉动环流产生的原因在α=β配合控制使直流平均电压相等，没有直流平均环流。但并不表示晶闸管装置输出的瞬时电压也相等，当正组整流电压瞬时值udof大于反组逆变电压瞬时值udor时，便产生瞬时电压差Δudo，从而产生瞬时环流。

控制角不同时，瞬时电压差和瞬时环流也不同，时环流最大。αf=600时整流电压Udof的波形αr=1200时逆变电压Udor的波形

Δudo

和icp波形

二、直流平均环流与配合控制解决办法当正组晶闸管VF处于整流状态时，其整流电压Udof=+，此时让反组处于逆变状态，输出一个逆变电压把它顶住，即让Udor=-，而且幅值与Udof相等即因为且由所以得二、直流平均环流与配合控制解决办法按照这样的条件来控制两组晶闸管，可以消除直流平均环流。这叫做α=β工作制配合控制当然，如果αf>βr，则cosαf<cosβr，更能消除直流平均环流。因此消除直流平均环流的条件是：瞬时脉动环流及其抑制α=β工作制配合控制，没有直流平均环流。晶闸管装置输出的电压是脉动的，Ud0f和Ud0r的瞬时值并不相等ud0f>ud0r时，产生正向瞬时值电压差，从而产生瞬时环流抑制瞬时脉动环流的办法是在环流中串入电抗器，叫做环流电抗器或称均衡电抗器瞬时脉动环流的抑制办法是在环流回路中串入均衡电抗器。通常一条环流通路需设二个电抗器。则1）三相零式反并联可逆线路只有1条环流通路，设2个环流电抗器；

2）三相桥式反并联可逆线路有2条环流通路，应设4个环流电抗器；

3）交叉连接的可逆线路，只有1条环流通路，应设2个环流电抗器；四、有环流可逆调速系统一、α=β配合控制的有环流？可逆调速系统（一）系统的组成特点

指什么环流？

图中：（1）主电路：反并联的三相桥式线路，设置了4个均衡电抗器LC1、LC2、LC3、LC4和一个平波电抗器Ld；（2）控制线路：转速电流双闭环，ASR和ACR都设置了双向输出限幅，以限制最大动态电流和最小控制角与最小逆变角；（3）采用了α=β的配合控制；（4）根据可逆需要，给定电压有正负极性；（5）为保证转速和电流的负反馈，必须使反馈信号也能反映出相应的极性。测速发电机产生的反馈电压极性随电动机转向而改变。电流反馈采用能反映电流反馈极性的霍尔电流变换器来检测直流电流的方法。α=β工作制配合控制的可逆线路增大控制电压Uct移相时，只要使两触发装置的控制电压大小相等符号相反就可以了。（二）系统的工作原理（1）停车状态给定电压，ASR的输出，ACR的输出，反向器的输出，则，两组晶闸管的整流和逆变电压均为0，电动机不动n=0。（2）正向启动和运行KF接通，为正，为正，GTF输出的，VF整流，电机正向运行。经AR后，使GTR的为负，反组触发器的控制角或，且，VR处于待逆变状态。（即逆变组除环流外并不流过负载电流，也没有电能回馈电网）。（a）正向运行，正组整流二、制动过程的分析正向制动过程按电流方向的不同分成两个主要阶段：第1阶段—本组逆变阶段。电流Id由正向负载电流+IdL下降到零，其方向未变，仍通过VF流通，这时VF处于逆变状态。第2阶段—它组制动阶段。电流Id的方向变负，由零变到负向最大电流-Idm，维持一段时间后再衰减到负向负载电流-IdL，这时电流流过VR。

（一）本组逆变阶段（1）系统正向运行时各主要部位的电位极性示于图1-48（a）发出停车（或反向）指令后各主要部位的电位极性示于图1-48（b）。（b）本组逆变阶段I：正组逆变，反组待整流（a）正向运行，正组整流

当，Un极性仍为负，ΔUn为负且很大，ASR饱和，输出跃变到正限幅值。此时电枢电流方向未变，Ui

的极性仍为正，ACR在的作用下，跃变成负限幅值-，使VF由整流很快变成βf=βmin的逆变状态，同时VR由待逆变状态变成待整流状态。在负载电流回路中，由于Udof的极性变反，E的极性未变，迫使Id迅速下降，在L两端感应出很大的电压，这时

由电感L释放的磁场能量维持正向电流，大部分能量通过VF回馈电网，而反组VR并不能真正输出整流电流。

（2）发出停车指令后，主要点的输出值和电位极性：逆变电流急剧减小的原因是：正向运行时为正；而正向制动时为负，它与E共同作用，使电流急剧减小；当电流急剧减小时，很大，使得所以VR无整流电流。由于电流的迅速下降，这一阶段时间很短，转速来不及产生明显的变化，其波形图绘右图，图中本组逆变阶段标作Ⅰ。1.它组建流子阶段（Ⅱ1）（二）它组制动阶段

当Id过零时，本组逆变终止，转到反组VR工作。从这时起直到制动结束，称为它组制动阶段。能量流向可分成三个子阶段，在波形图中标以Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅱ3。（c）它组建流子阶段Ⅱ1：反组整流，正组待逆变，电机反接制动

在这一阶段，当Id下降到零附近时，由于略减，电流Id反向，但ASR和ACR仍然饱和：这一过程直至Id

=-Idm时结束。

2.它组逆变子阶段（Ⅱ2）这阶段各处电位极性和能量流向绘于图中。在这一阶段，当∣Id∣>∣Idm∣后。

这一过程直到n下降到0为止。

（d）它组逆变子阶段Ⅱ2：反组逆变，正组待整流，电机回馈制动

3.反向减流子阶段（Ⅱ3）当转速降到0，电枢电流仍维持-Idm，大于负载电流，此时电机反向启动，转速变负，使ASR退饱和，发挥调节作用。由于

=0，经过ASR调节，使n=0，Id经ACR调节，最终下降为0。波形图中用虚线表示。三、有环流可逆系统的优缺点

1.优点：制动和起动过程完全衔接，没有任何间断或死区。适用于快速正反转的系统；2.缺点：（1）需要添置环流电抗器；（2）晶闸管等元件负担加重（负载电流加上环流）。因此只适用于中、小容量的系统。五、逻辑无环流可逆调速系统

逻辑无环流可逆系统：当一组晶闸管工作时，用逻辑控制电路封锁另一组晶闸管的触