可逆调速系统的基本结构和特点.doc

可逆调速系统的基本结构和特点在可逆调速系统中，对电动机最基本的要求是能改变其旋转方向。而要改变电动机的旋转方向，就必须改变电动机电磁转矩的旋转方向。由直流电动机的转矩公式Te=Cmld可知，改变转矩丁，的方向有两种方法：一是改变电动机电枢电流的方向，实际上是改变电动机电枢电压的极性；二是改变电动机励磁磁通的方向，即改变励磁电流的方向。与此对应，晶闸管一电动机系统的可逆线路就有两种方式，即电枢反接可逆线路和励磁反接可逆线路。电枢反接可逆线路电枢反接可逆线路的方法是多种多样的，不同的生产机械可根据各自的要求去选择。图3.1为接触器切换的可逆线路。当正向接触器KMF吸合时，电动机端电压为A(+)、B（一），电动机正转；如果反向接触器KMR吸合，电动机端电压变为A（一）、B(+)，则电动机反转。 这种方案比较简单、经济，但是，如果接触器频繁切换，其动作噪音较大，寿命较低，而且需要零点几秒的时间，所以只适用于不经常正反转的生产机械。为了避免有触点电器的缺点，也可采用无触点的晶闸管开关代替接触器，如图3.2所示。当VT1、VT4晶闸管开关导通时，电动机正转；当VT2、VT3晶闸管开关导通时，电动机反转。 这种方案的线路比较简单，工作可靠性也比较高，在有些中小容量的可逆拖动中经常采用。但是在此方案中除原有的一套晶闸管装置外，还需要当作开关用的四个晶闸管，对其耐压和电流容量的要求比较高，与下面讨论的采用两组晶闸管装置供电的可逆线路比较，在经济上并不节省多少。 在要求频繁正反转的机械上，经常采用的是两组晶闸管装置反并联的可逆线路，见图3.3（a）。电动机正转时，由正组晶闸管装置VF供电；反转时，由反组晶闸管装置VR供电。正、反向运行时拖动系统工作在第一、第三两个象限中，如图3.3(b)。两组晶闸管分别由两套触发装置控制，都能灵活地控制电动机的启、制动和升、降速。但在一般情况下不允许让两组晶闸管同时都处于整流状态，否则将造成电源短路，因此，这种线路对控制电路提出了严格的要求，这是反并联可逆线路的一个极其重要的问题。 在上述的反并联线路中，两组晶闸管的电源是共同的。如果有两台独立的整流变压器，或者一台整流变压器有两套二次绕组，还可以组成交叉连接的可逆线路。图3.4中画出了三相桥式反并联线路和交叉连接线路，以便比较。 励磁反接可逆线路 要使直流电动机反转，除了改变电枢电压的极性外，改变励磁磁通的方向也能得到同样的效果，因此又有励磁反接的可逆线路，见图3.5。这时，电动机电枢只要一组晶闸管装置供电并调速，而励磁绕组则由另外的晶闸管装置供电，像电枢反接可逆线路一样，可以采用接触器切换、晶闸管开关切换、反并联或交叉连接线路中任意一种方案来改变其励磁电流的方向。图3.5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。 由于励磁功率只占电动机额定功率的1%5%，显然反接励磁所需的晶闸管装置容量要小得多，只在电枢回路用一组大容量的装置就够了，这样，对于大容量电动机，励磁反接的方案投资较少，在经济上是比较便宜的。但是，由于励磁绕组的电感较大，励磁反向的过程要比电枢反向慢得多，大一些的电机，其励磁时间常数可达几秒的数量级，如果听任励磁电流自然地衰减或增大，那么电流反向就可能需要10s以上的时间。为了尽可能快地反向，常采用“强迫励磁”的方法，即在励磁反向过程中加25倍的反向励磁电压，迫使励磁电流迅速改变，当达到所需数值时立即将励磁电压降到正常值。此外，在反向过程中，当励磁电流由额定值下降到零这段时间里，如果电枢电流依然存在，电动机将会出现弱磁升速的现象，这在生产工艺上是不容许的。为了避免出现这种情况，应在磁通减弱时保证电枢电流为零，以免产生原方向的转矩，妨碍