机电传动控制7直流电动机调速系统①

1、马达速度调节，直流塔力马达的速度调节性质，直流塔力马达的人为机械性质，直流塔力马达电路电路图，直流是电动机的调速特性，电动机的调速特性，直流是电动机的调速特性，例如闭环直流调速系统，电力拖动自动控制系统运动控制系统，目录第7章， 第7章直流电动机调速系统7-1电源半导体器件7-2控制整流电路7-3逆变器和脉宽调制7-4电源半导体器件和设备保护7-5单闭环直流调速系统7-6双闭环直流调速系统7-7晶闸管-电动机可逆调速系统7-8晶体管直流脉宽调速系统， 第1部分电力电子学-晶闸管和基本电路7.1电源半导体器件7.2单相控制整流电路7.3相控制整流电路7.4变频器7.5晶闸管触发器电路7.6晶闸管

2、的串行并行和保护，第7章直流电动机调速系统第1部分，了解晶闸管的基本工作原理、特性和关键参数的含义了解几个单相和三相基本控制整流电子电路的工作原理和特性，特别是不同性质负载下的工作特性熟悉变频器的基本工作原理、用途和控制。了解晶闸管操作中电路触发器的要求和电路触发器的基本工作原理。第七章直流电动机调速系统的第一部分，晶闸管传导和阻塞条件，可控性晶闸管单相和三相基本控制整流电路运行特性晶闸管额定平均电流的含义，以及基本控制整流电路中的选择和额定电压的选择。整流电路电感负载、电动势负载时工作条件额定一般平均电流的选择；逆变器的工作原理。第七章直流电动机调速系统的第一部分，概述，1 .什么是电力电子

3、技术，2 .电力电子技术发展史，3 .电力电子技术的应用，第七章直流电动机调速系统的第一部分，电力电子技术在电力领域电子技术中的应用，利用电力电子设备转换和控制电力的技术。电力电子技术主要用于电力转换。现在电力电子装置都是半导体制造的，所以被称为电力半导体器件。电力电子设备的电力可以增长到GW，数瓦特以下，甚至1W以下。信息电子技术主要包括用于信息处理的模拟电子技术、数字电子技术。概述，1 .什么是电力电子技术，第七章直流电动机调速系统的第一部分，第一。电力电子技术是什么，概述，电力交流和直流可以直接从公共电网获得的是交流，从蓄电池和电池获得的是直流。执行电力转换的技术称为变流技术。功率转换4

4、对交流直流交流，第7章直流电动机调速系统第1部分，概述，牙齿4茄子基本转换可以组合成复合功率转换器。1.电力电子技术是什么？电力转换4对交流直流交流直流交流是第7章直流电动机调速系统第1部分，概述，1 .什么是电力电子技术，交流/直流基本整流电路，第7章直流电动机调速系统第1部分，概述，1 .什么是电力电子技术，DC/AC基本逆变电路，第7章直流电动机调速系统第1部分，概述第7章直流电动机调速系统第1部分，交流/AC直接变频，变压电路，概述，1 .什么是电力电子技术，第七章直流电动机调速系统第一部分，概述，电力电子技术可以看作是“药典控制铁电”技术，是“药典和铁电介面”。，1 .什么是电力电子

5、技术，出现在电力电子学60年代，1974年美国W. Newell用倒三角形电力电子学描述，被全世界普遍接受。电力电子学倒三角形，第七章直流电动机调速系统的第一部分，概述，2。电力电子技术的发展史，电力电子技术的发展史，是以电力电子设备的发展史为基础的。第7章直流电动机调速系统第1部分，概述，电力电子技术的发展采用了第4阶段历史前(1957年以前)水银整流器(水银整流器)，其性能与晶闸管(水银整流器)相似。晶闸管时代(20世纪5870年代)晶闸管、郑秀晶闸或晶闸管整流器(又称SCR)，通过闸控制开通，但不能控制阻塞，属于反语型装置。现在可承受的电压电流容量仍然是设备中最高、最可靠的，因此很多大容

6、量场所使用了SCR。2 .电力电子技术的发展史，第七章直流电动机调速系统的第一部分，概述，前提设备时代(70年代后期)，代表如下：关闭晶闸管(GTO)、电力双极电晶体(BJT)、电力场效应管(MOSFET)这些部件为闸(或复合机时代(80年代后期)由绝缘栅双极型电晶体(IGBT)代表。开发：电源模块、电源集成电路、智能电源模块等，2 .电力电子技术的发展史，第七章直流电机调速系统的第一部分，概述，电力电子设备提供多种直流电源、恒频交流电源和变频交流电源供应设备，对节约电力具有重要意义，因此电力电子技术也被称为电力技术、节约能源技术。3 .电力电子技术的应用，第七章直流电动机调速系统的第一部分，

7、7.1电力半导体器件，1前提式装置通过控制信号控制其传导，控制其关闭。不可控制的设备不通过控制信号驱动电路，就不能控制阻塞。根据驱动电路信号的特性分为两类茄子。也就是说，电流驱动型从控制端注入或提取电流，实现通流控制。电压驱动型将电压信号应用于控制端，实现通断控制。如果设备内部的电子和空穴两种茄子载流子都参与传导，则分为三个茄子类别。也就是说，单极装置是由其中一个载流子参与传导的装置。双极型装置是电子和空穴两种茄子载流子都参与传导的部件。复合式零件是单极型和阳极型机构集成而混合的零件。第七章直流电动机调速系统第一部分，第一阳极型装置是电子和空穴两种茄子载流子都参与传导的部件。复合式零件是单极型

8、和阳极型机构集成而混合的零件。根据器件内部电子和空穴两种茄子载流子参与传导，分为3茄子类别。7.1电力半导体器件，第7章直流电动机调速系统第1部分，第1。电力电子设备分类，电力电子设备分类“树”，单极：电力场效应电晶体(SIT)静电感应电晶体(SIT)双极：电力二极管晶闸管(SCR)门闭合晶闸管(GTO)电力电晶体(GTR)str电力电子设备分类，电力电子设备分类“树”，7.1电力半导体器件，第7章直流电动机调速螺栓型：螺栓用阳极与散热器紧密连接，安装方便。平板：可以用两个散热器夹在中间。(a)晶闸管外形规格(b)晶闸管结构(c)晶闸管传记图形符号，2 .晶闸管结构，晶闸管(SCR)诱导阳极A

9、阴极K门(控制端)G三个连接端。第7章直流电动机调速系统第1部分，7.1功率半导体器件，3 .晶闸管工作原理，晶闸管工作原理实验说明电源供应设备，晶闸管正负极，白炽灯组成的晶闸管主要电路；由电源供应设备、交换机S、晶闸管门和阴极组成的控制电路(触发器电路)。晶闸管道统晶闸管道统后晶闸管恢复受阻，主电路，控制电路触发器电路，晶闸管电路，第7章直流电动机调速系统第一部分，7.1电源半导体装置，3。晶闸管工作原理要恢复晶闸管阻塞，必须将阳极正向电压降低到特定值(分离或反转)。第7章直流电动机调速系统第1部分，7.1功率半导体器件，4 .晶闸管基本特性，晶闸管电压特性曲线是非线性的。为了正确选择晶闸管

10、，了解它的主要参数事项很重要。故障状态重复峰值电压UDRM短状态重复渡边杏舰峰值电压UDSM反向重复峰值电压URRM反向重复渡边杏舰峰值电压URSM正常状态(峰值)电压UTM净电流IG额定正常状态平均电流IT保持电流IH，第7章直流电动机调速系统第1部分，7.1功率半导体器件，5。完整控制单元简介，第7章直流电动机调速系统第1部分，7.1电源半导体器件，实际应用中的电力电子设备系统配置，控制电路，传记隔离，主电路和控制电路中的部分电路，增加了电力电子设备及整个系统正常运行的能力。根据控制目标要求，电力电子设备具有开通或关闭信号、主电路、第7章直流电动机调速系统1部分、7.2单相控制整流电路、7

11、.2.1单相半波控制整流电路1。包括电阻负载2。包括电阻负载3。包含电阻负载的更新二极管7.2.2单相桥式控制整流器电路1。单相桥式半线性整流电路电阻负载包括电阻负载2。单相桥完全控制的整流电路带阻负载包括电阻负载、第7章直流电动机调速系统1部分、7.2单相控制的整流电路、7.3相控制的整流电路、晶闸管配置控制的整流电路可以将交流更换为大小控制的直流。晶闸管控制整流电路的共同特点是，通过改变控制角度，可以改变晶闸管的传导角度，从而改变直流输出电压。但是，根据整流电路、控制角度、特性不同的载荷，这种转换的特性和指标会有所不同。具体来说，在选择电路时，应根据负载特性、容量大小、电源情况、组件准备状

12、态等进行具体的分析比较，然后进行全面的测量后再决定。第7章直流电动机调速系统第1部分，7.2单相控制整流电路，7.3相控制整流电路，单相半波整流电路最简单，但各种指标都不好，仅适用于低功耗和输出电压波形要求不高的情况。单相桥式整流器电路性能好，但电压脉动频率高，最适合低功耗电路。三相半波整流电路各项指标都是普通的，所以不怎么使用。三相桥式整流器电路指标都很好，在需要特定输出电压的情况下，组件可承受的峰值电压最低，因此最适合高功率高压电路。一般低功耗电路应优先选择单相桥电路，高功率电路应优先考虑三相桥电路。仅在特殊情况下选择其他电路。，第7章直流电动机调速系统第1部分，7.2.1单相半波可控整流

13、电路1。具有电阻负载、电阻负载的单相半波控制整流电路和波形，变压器T的作用：转换电压和隔离。电阻负载的特征：电压与电流成正比，两者波形相同。7.2单相控制整流电路，第7章直流电动机调速系统第1部分，7.2.1单相半波控制整流电路1。具有电阻负载、电阻负载的单相半波可控整流电路和波形，两个茄子重要概念触发延迟角度为A，也称为触发角度或控制角度。从晶闸管开始，可以承受正向阳极电压到触发脉冲的传记角度。传导角度用于表示一个电源周期中晶闸管状态良好的传记角度。7.2单相控制整流电路，第7章直流电动机速度控制系统1部分，7.2.1单相半波控制整流电路1。具有电阻负载、电阻负载的单相半波可控整流电路和波形

14、可控设备晶闸管和交流输入端相，因此单相半波可控整流电路。Ud波形在电源周期中仅脉动一次，因此单脉波整流电路。7.2单相控制整流电路，第7章直流电动机调速系统第1部分，7.2.1单相半波控制整流电路1。具有电阻负载、电阻负载的单相半波控制整流电路和波形，相位变化触发脉冲发生的时间点，即控制角度大小变化相位控制方法(相位控制方法)，用于控制触发脉冲的相位控制直流输出电压的大小。相位变化范围当整流输出电压Ud的平均值从最大值变为0时，控制角度A的变化范围。几个茄子概念，7.2单相控制整流电路，7章直流电动机速度控制系统1部分，7.2.1单相半波控制整流电路1。具有电阻负载、电阻负载的单相半波控制整流器电路和波形、基本数量关系直流输出电压平均值：7.2单相控制整流器电路、7.2.1单相半波控制整流器电路、2。电阻负载电阻感负载的特点：抵抗电感电流变化，防止电感流动电流在突变发生中发生。具有电阻负载的单相半波控制整流器电路和波形，当U2为正数时，电流id从0开始递增。如果U2超过0，则存储在L中的能量将确保电流id继续在电路中流动，VT不关闭，ud为负电压。如果电流id小于VT中的保持电流，则VT关闭，ud为零。7.2单相控制整流电路，第7章直流电动机调速系统，7.2.1单相半波控制整流电路，3，电路和波形，U2大于0时通过VDR牙齿，ud为零。牙齿时，负U2通过VDR对