《直流可逆調速系統(tǒng)》PPT課件

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1、第三章直流可逆調速系統(tǒng)Spring2011華南理工大學內容提要本章主要介紹直流可逆調速系統(tǒng)的構成、直流可逆系統(tǒng)的回饋制動、有無環(huán)流時的可逆調速系統(tǒng)等內容。Spring20112華南理工大學3.1直流可逆調速系統(tǒng)的構成3.1.1開關切換法在第一、二章討論了單閉環(huán)和雙閉環(huán)的直流調速系統(tǒng)都是不可逆的，在實際工作中，要求直流電機反轉的情況是很多的。實現(xiàn)反轉的最簡單方法是采用圖3-1所示的四個切換開關，當k1、k4合上，k2、k3斷開時，電流由A流向B，電機正轉；反之，當k1、k4斷開，k2、k3合上時，電流由B流向A，電機反轉。但是，在轉向切換時要求快速、準確、安全，否則易造成短路或切換時間過

2、長。這種切換方式還存在噪聲大、壽命低等缺點，不適合正反轉頻繁的應用場合。Spring20113華南理工大學圖3-1開關切換可逆電路Spring20114華南理工大學3.1.2晶閘管反并聯(lián)法晶閘管反并聯(lián)法采用的是圖3-2所示的兩組晶閘管反并聯(lián)電路。其工作原理是當一組晶閘管工作時，另一組晶閘管則處于逆變或阻斷狀態(tài)；換相時只要交換兩組晶閘管的工作狀態(tài),即可實現(xiàn)正反轉切換。準確控制切換的時刻，可以使電機工作在如圖3-2(b)所示的Ⅰ、Ⅲ象限上。圖3-2兩組晶閘管反并聯(lián)線路Spring20115華南理工大學在實際的可逆電路中，通常采用兩組三相反并聯(lián)方式，這時可以接成圖3-3(a)、(b)所示的反

3、并聯(lián)或交叉連接線路。在圖3-3(a)中的反并聯(lián)線路中，有兩條回路，需要連接四個平波電抗器；而在圖3-3(b)中的交叉連接線路中，只有一條回路，只需要連接兩個平波電抗器。(a)反并聯(lián)線路(b)交叉連接線路圖3-3三相橋式可逆線路Spring20116華南理工大學3.1.3勵磁反接可逆線路勵磁反接可逆線路如圖3-4所示。它的原理是將電動機的勵磁線圈接在兩組反并聯(lián)線路中，電樞仍然用一組晶閘管驅動，通過改變勵磁電流的方向來改變電動機轉動的方向。這種方式需要在磁通弱磁時保證電樞電流為零，增加了系統(tǒng)的復雜性，不宜采用。圖3－4反并聯(lián)勵磁反接可逆線Spring20117華南理工大學3.2晶閘管直流可

4、逆系統(tǒng)的回饋制動通過改變如圖3-5所示的反組晶閘管的導通角使VR處于逆變狀態(tài)，此時電動機在反組回路中變成了發(fā)電機，向電網(wǎng)發(fā)電，電動機運行在圖3-5(b)所示的第二象限的反組回饋制動狀態(tài)。同理通過調節(jié)VF和VR的導通角，可以使電動機在四個象限中運行，它的工作狀態(tài)見表3-1。圖3-5可逆系統(tǒng)的電動與回饋制動Spring20118華南理工大學表3-1V-M可逆系統(tǒng)反并聯(lián)線路的工作狀態(tài)注意：上表中各量的極性均為以正向電動運行時為“+”Spring20119華南理工大學3.3有環(huán)流的可逆調速系統(tǒng)3.3.1可逆系統(tǒng)中的環(huán)流兩組晶閘管反并聯(lián)或交叉連接線路解決了直流電動機的頻繁換向問題，但是這類線路還

5、存在著是否能保證系統(tǒng)安全工作的環(huán)流問題。在如圖3-6的反并聯(lián)線路中，不流過電動機，而在兩組晶閘管之間流通的電流Ic即為環(huán)流。圖3－6反并聯(lián)可逆線路中的環(huán)流Spring201110華南理工大學環(huán)流分為兩大類：（１）靜態(tài)環(huán)流——當可逆線路在一定的控制角下穩(wěn)定工作時，所出現(xiàn)的環(huán)流叫做靜態(tài)環(huán)流。靜態(tài)環(huán)流又分為：直流平均環(huán)流和瞬時脈動環(huán)流。（２）動態(tài)環(huán)流——穩(wěn)態(tài)運行時并不存在，只有當系統(tǒng)由一種工作狀態(tài)過度到另一種工作狀態(tài)時才出現(xiàn)的環(huán)流。環(huán)流容易造成短路，損壞晶閘管，使系統(tǒng)不能正常工作。因此，在可逆調速系統(tǒng)中，必須考慮如何抑制或消除環(huán)流的影響。Spring201111華南理工大學3.3.2直流平均

6、環(huán)流與配合控制由圖３－６的反并聯(lián)可逆線路可以看出，如果讓正組晶閘管VF和反組晶閘管VR都處于整流狀態(tài)，正組整流電壓　　和反組整流電壓　　正負相連，將造成電源短路，此短路電流即為直流平均環(huán)流。為了防止產(chǎn)生直流平均環(huán)流，最好的解決辦法是當正組晶閘管VF處于整流狀態(tài)時，其整流電壓=+,這時應該讓反組晶閘管VR處于逆變狀態(tài)，輸出一個逆變電壓把它頂住，即讓=―，而且幅值與相等。一般說來，只要實行了α≥β配合控制，就能保證消除直流平均環(huán)流。其中,α和β分別為正組晶閘管VF和反組晶閘管VR的控制角。Spring201112華南理工大學圖3-7工作制配合控制的可逆線路觸發(fā)裝置的移相控制特性Spring

7、201113華南理工大學3.3.3瞬時脈動環(huán)流及其抑制由于兩組晶閘管分別處于整流和逆變狀態(tài)，所以正組晶閘管的瞬時電壓　　與反組晶閘管的瞬時電壓不同，存在瞬時電壓差=,從而產(chǎn)生瞬時脈動環(huán)流。圖3-7畫出了三相零式反并聯(lián)可逆線路當=60°（即=120°）時的情況。圖3-7配合控制的三相零式反并聯(lián)可逆線路的瞬時脈動環(huán)流Spring201114華南理工大學圖3-7配合控制的三相零式反并聯(lián)可逆線路的瞬時脈動環(huán)流Spring201115華南理工大學為了限制