马昕教授电力拖动与运动控制课件4--可逆调速系统.ppt

马鑫，北京化工大学计算机仿真与系统安全工程研究中心，教育部，化学安全工程研究中心，国家安全监管总局危险化学品生产系统故障预防与监控基础实验室，北京化工大学信息科学与技术学院，第三章可逆调速系统，2020/6/5，第三章可逆调速系统，2，主要内容， 结构和特点逆变电枢逆变电路励磁逆变电路晶闸管装置的逆变状态和反馈制动晶闸管整流电路的整流和逆变状态DC电机反馈制动环流DC电机及其类型DC平均环流和协调控制自然循环逆变调速系统，2020/6/5，第三章逆变调速系统，3，主要内容， 电枢反相电路的结构和特性励磁反相电路晶闸管装置的反相状态和DC电机的反馈制动循环，2020/6/5，第3章反相调速系统，4，1，结构和特性，对应于实现反相电路的两种方式：电枢反相电路和励磁反相电路，反相调速系统：电机可以改变其旋转方向，2020/6/5，第3章反相调速系统，5，1。 电枢反向连接到可逆电路、由接触器切换的可逆电路、由生产机械的晶闸管开关切换的可逆电路，该生产机械不经常在正、负方向上旋转，具有小、中容量的可逆拖动，以及当需要在正、负方向上频繁旋转的机械马达在正、负方向上旋转时用于供电的正组晶闸管；两套晶闸管在换向时分别由两套触发装置控制。通常情况下，两组晶闸管不允许同时处于整流状态。2020/6/5，第三章可逆调速系统，6，1。可逆电枢电路，动画演示，2020/6/5，第三章可逆调速系统，7，1。可逆电枢电路，动画演示，2020/6/5，第三章可逆调速系统，8，1。可逆电枢电路，2020/6/5，第3章可逆速度控制系统，9，2。可逆励磁回路，优点：投资少，经济性好缺点：1。反转时间长，需要“强制励磁”2。磁通减弱时的零电枢电流，适用于对快速性要求低且正负反转不频繁的大容量可逆系统，2020/6/5，第三章可逆调速系统，10，DC电机DC电机反馈制动循环晶闸管装置的逆变状态和晶闸管整流电路的整流和逆变状态的主要内容、结构和特性，2020/6/5，第三章可逆调速系统，11，2，晶闸管装置的逆变状态和DC电机的反馈制动，2020/6/5， 第三章可逆调速系统，12，2，晶闸管装置的反相状态和DC电机的反馈制动，2020/6/5，第三章可逆调速系统，13，2，晶闸管装置的反相状态和DC电机的反馈制动，2020/6/5，第三章可逆调速系统，14，2，晶闸管装置的反相状态和DC电机的反馈制动。 DC汽车的制动方式通常有：自由停车、能耗制动、反向连接制动、反馈制动、停车制动和带势能负载的重物下降制动。驻车制动是一个过渡过程(制动过程)，其中电机的运行值降低；带势能负载的重物下放制动是一种转速稳定的运行状态(制动操作)。驻车制动电机在第二象限工作。带势能负载和重负载的制动电机运行在第四象限，2020/6/5，第3章可逆调速系统，第15章不可逆变流器，第2章晶闸管装置的逆变器状态和DC电机的反馈制动。当电机停止和制动时，能量通过晶闸管整流装置反馈。晶闸管装置必须在逆变器状态下运行，并且要求电流反向。此时，不可逆转换器不能胜任工作。必须有另一组晶闸管在逆变器状态下工作来完成驻车制动工作，这需要两组晶闸管装置来形成可逆电路，2020/6/5，第三章可逆调速系统，16。当电机在即使不要求电机正反转，只要求快速制动和减速，也应采用两组晶闸管整流装置的反并联电路。第二，晶闸管装置的逆变状态和DC电机的反馈制动，可逆变流器，2020/6/5，第三章可逆调速系统，17，第二，晶闸管装置的逆变状态和DC电机的反馈制动，动画演示，2020/6/5，第三章可逆调速系统，18，DC电机晶闸管装置的逆变状态和反馈制动循环及其类型直流平均循环和自然循环协调控制可逆调速系统，2020/6/5， 第三章可逆调速系统，19，3，循环：短路电流直接在两组晶闸管之间流动，而不流经电机或负载，缺点：晶闸管负荷增加和无用功率消耗； 优点：可作为晶闸管的基本负载电流，使电流连续，避免间歇电流造成的非线性影响，2020/6/5，第3章可逆调速系统，20，3，循环，瞬时脉动循环只能被抑制而不能被消除。抑制方法是，与循环回路串联的循环反应器(平衡反应器)的动态循环是不可控的，并且不能消除。它将在稳定状态下消失。主要研究是DC平均环流，2020/6/5，第三章可逆调速系统，21，1。当正组晶闸管VF和负组晶闸管VR都处于工作状态时，DC平均环流和协调控制将导致电源短路。短路电流是DC平均环流，2020/6/5。第三章可逆调速系统，22，1。DC平均环流和协调控制。为了有效地控制循环，必须满足正组晶闸管VF的控制角f和负组晶闸管VR的控制角r之间的一定关系，这称为协调控制，2020/6/5，第三章可逆调速系统，23，1。DC平均循环和协调控制，2020/6/5，第三章可逆调速系统，24，1。DC平均循环和协调控制，2020/6/5，第3章可逆调速系统，25，1。DC平均循环和协调控制，2020/6/5，第3章可逆调速系统，26，2。自然循环可逆调速系统，定义：根据协调控制，系统中没有DC平均循环，只有脉动循环，有循环可逆调速系统工作系统协调控制原理框图。2020/6/5，第三章可逆调速系统，27，2。自然循环可逆调速系统。当电机正常运行时，一组晶闸管装置处于整流状态，另一组晶闸管装置处于“待逆变状态”。如果电机需要制动，整流组晶闸管器件进入“待整流状态”，当逆变组晶闸管器件真正开始逆变，电机反馈电能配合控制时，只有一组晶闸管器件投入使用。另一组处于等待工作状态。为了避免这种状态的发生，在设置零位时应保留一定的余量，这样零位不应太大，该值减小了相移范围，并且存在控制死区。2020/6/5，第三章可逆调速系统，28，2。自然循环可逆调速系统，2020/6/5，第三章可逆调速系统，29，2。自然循环可逆调速系统，动画演示，2020/6/5，第三章可逆调速系统，30。本章总结了要求快速电气制动和生产机械可逆运行的不可