-有环流调速系统及其控制方法

1、3-4有环流调速系统及其控制方法本节提要a=0配合控制的有环流可逆调速系统制动过程分析一、a=B配合控制的有环流可逆调速系统a=0配合控制可以清除直流平均环流，但一定有瞬时脉动环流存在，所以是有环流可逆调速系统，并是自然环流，其系统原理框图如下：主电路a） 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，一正转时，VF整流；一反转时，VF逆变。反组晶闸管VR由GTR空制触发，一反转时，VR整流；一正转时，VR逆变。b） 4个环流电抗器Lc1Lc4oLd为平波电抗器。c） 变压器（TM）付端绕组一套，给正反组VT供电。控制电路a） 直流电流互感器或霍尔变

2、换器（TA）,其输出作为电流负反馈。（不用交流互感器是由于其不能反映极性）b） 控制电路采用典型的转速、电流双闭环系统，其中：ASR设置了双向输出限幅电路，以限制最大起制动电流；ACR设置双向输出限幅电路，以限制最小控制角amin与最小逆变角0min。ASR、ACR设计方法与第二章一样。c） GTR前加反向器（AR）满足a=0要求。当Uct=+,VT整流；VR-逆变。当Uct=-,VR-整流；VT一逆变。d） 给定接两个电位器，分别控制正反向，由KRKR接触器触点切换。根据可逆系统正反向运行的需要，给定电压、转速反馈电压、电流反馈电压都应该能够反映正和负的极性。这里给定电压：正转时，KFJ（闭

3、合），U*n="+"反转时，KRJ（闭合），U*n=“-”。转速反馈：正转时,反转时，Un= .电流反馈电压：正转时,Ui=反转时7 Ui= 以上通工控制方式采用同步信号为锯 齿波的触发电路时， 移相控制特性是线性 的，两组触发装置的 控制特性如图所示.有广汽京京正巧逗号过程5. a=B工作制的优缺点 优点：正组整流时，反组待逆变反组逆变时，正组待整流有利于减少电流不连续对系统的影响 缺点：对元件要求高因一旦出现a<0（略小于）则产生较大平均直流环流，且电抗器无能为力。（电抗器对直流不起彳用，VT内阻很小） 解决：采用a>B工作制能保证逆变电压总大于整流电压，保

4、证没有直流平均环流。设"+砂儿e为最小逆变角，缺点：移相范围缩小，VT容量没有得到充分利用；起动时造成了控制死区。二、制动过程分析可逆调速系统的起动过程与不可逆系统没有什么区别，只是制动过程有它的特点，而反转过程就是正向制动过程和反向起动过程衔接起来的，因此只着重讨论一下制动过程。整个正向制动过程由于电流方向的不同分成两个阶段。第一个阶段电流Id由+Idl-0,其方向未变，只能通过正组晶闸管桥流通，处于逆变状态。一叫本桥逆变阶段。第二个阶段Id变负，Id由0fIdmf（再到）0,电流流过反向桥，在允许-Idm（最大制动电流）下转速迅速降低。-反桥制动阶段。如果按两个阶段中物理量变化的

5、的特点来分，则本桥逆变阶段就是电流降落阶段，而反桥制动阶段则为转速降落阶段。现以正向制动为例，说明有环流可逆调速系统的制动过程。0t-rihii?ih（一）本桥逆变（电流降落）阶段（I）1. 正常运行时（0ti）:U*n=+,Un=-,U*i=-,Ui=+,Uct=+,/Uct=-。贝Uaf<90°VF正组整流，Udof=+;ar>90°VR反组待逆变,Udor=+“d。尸"&+E+吟|VF正组Udof提供能量供R消耗、使M工作在电动状态、使L吸收能量有环流系统正向运行状态。配合控制有环流可逆直流调速系统正向运行时波形包 I, III11* 1

6、 rri;i ：*1*11tli*>1Ri JF ；/vipi«>i>iiF*i«*y44*Il4-_: :fi* 4 -. >2. 发出停车指令后（KFT）:U*n=0,-.Un=-,：JUn=Un=-,ASR输出U*i=+U*im，:Ui=+,在+U*im+Ui作用下，ACR输出-UctmVF:0f=0min逆变VR：ar=amin待整流此时，Udof=-,n、E基本不变，Udof=IR+E+LdId/dt器-八匹卜阳.Jd迅速J,是靠L释放能量反对Id减少，且维持Id为正Zd匚口Jdf很大。大部分能量通过vf回馈电网，所以称作“本组逆变阶段”。

7、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。本组逆变过程系统状态（二）反桥制动（转速降落）阶段（口）当主电路电流下降过零时，本组逆变终止，第I阶段结束，转到反组VR工作，开始通过反组制动。从这时起，直到制动过程结束，统称“反桥制动阶段”，这一阶段较复杂，可分成三个子阶段： 反桥建流子阶段； 反桥逆变子阶段； 反桥减流子阶段。1. 反桥建流子阶段（口1）U*i=+U*im,id=0,ACR输出：-Uctm-Uctm:VF逆变|Udof|VR整流|Udor|,E与|U dor|方向一致E+Udor=IdR+LdId/dt能量被R消耗，L吸收-IdH迅速反向增加）-IdmM:

8、反接制动,n开始J反桥建流制动子阶段系统状态I TM饮工C-吃整流，VF待逆变）口|-Za-|fitU心玲tnl反接制动）f卜4卜卜1一"R仍饱和ACK输出-区时2. 反桥逆变子阶段（口2）-IdTf-Idm并略有超调时，U*i=U*im<0Id3Ui=-,ACR退出饱和，Uct由负变正（急居1J）,Uct=+:VF待整流状态VR一逆变状态此后，在ACR的调节作用下，力图维持接近最大的反向电流-Idm，因而力丁畿0石>巴。=|4。E=Udor+IdR+LdId/dtM在恒减速条件下回馈制动，把动能转换成电能，其中大部分通过VR逆变回馈电网，R消耗一部分。M:发电制动状态。

9、nJ,EJ要求UdorJ（以维持Id不变），则UctJ（线性）ACR给定不变，维持恒值AUi=U*im-0Id>0这个阶段所占的时间最长，是制动过程中的主要阶段卜反1，> 卜%|. |一口| > 口配，A。： < 口卜仁咛">0T（yR逆变*： kF侍整而©反桥逆变制动子阶段波形3. 反桥减流子阶段（口3 ）由 E = U dor+I dR+LdId/dt 可知，当U dor J f 0 , E继续J ,这时I d 从 -I dm J最后，n=0, E=0在电流衰减过程中，电感 L上的感应电压LdId/dt 支持着反向电流，并释放出存储的磁能， 如果电机很快停止，整个制动过程便结束了。如果考虑到其它因素，如L存储的磁能较大，电机的转速在最后一小段时间里有一些不同情况。行0tn<0（/产Hj）T月SK退饱和trU（由匕10）->AI；<0->闻ItJt/J曲卜/j二0）t&