可逆調(diào)速系統(tǒng)PPT學習教案

1、會計學1可逆調(diào)速系統(tǒng)可逆調(diào)速系統(tǒng)第1頁/共110頁第2頁/共110頁第3頁/共110頁第4頁/共110頁第5頁/共110頁 KMF閉合，電動機正轉(zhuǎn)； KMR閉合，電動機反轉(zhuǎn)。Ud+IdIdM圖3-1(a) 開關切換可逆電路第6頁/共110頁n應用：不經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機械。第7頁/共110頁 VT1、VT4導通，電動機正轉(zhuǎn)； VT2、VT3導通，電動機反轉(zhuǎn)。圖3-1(b)晶閘管開關切換的可逆線路UdIdMVT1VT2VT3VT4+Id第8頁/共110頁第9頁/共110頁Idb) 運行范圍圖3-2 兩組晶閘管可控整流裝置反并聯(lián)可逆線路 n 兩組晶閘管裝置反并聯(lián)可逆供電方式- n-IdnO正向反向a

2、) 電路結(jié)構(gòu)MVRVFId-Id+-+-第10頁/共110頁第11頁/共110頁(a) 反并聯(lián)線路 (b) 交叉連接線路圖 3-3 三相橋式可逆線路第12頁/共110頁第13頁/共110頁圖3-4 晶閘管反并聯(lián)勵磁反接可逆線路MVId+-VR VFIf-If+-+-第14頁/共110頁動機不允許在失磁的情況下運行，因此系統(tǒng)控制相對復雜一些。第15頁/共110頁第16頁/共110頁第17頁/共110頁coscosmsinmd0maxmd0UUU3.2 有環(huán)流控制的可逆晶閘管有環(huán)流控制的可逆晶閘管-電動機系統(tǒng)電動機系統(tǒng)一、晶閘管一、晶閘管電動機的回饋制動電動機的回饋制動第18頁/共110頁當控制角

3、為 90，晶閘管裝置處于整流狀態(tài)；當控制角為 90，晶閘管裝置處于逆變狀態(tài)。 因此在整流狀態(tài)中，Ud0 為正值；在逆變狀態(tài)中，Ud0 為負值。為了方便起見，定義逆變角 = 180 ，則逆變電壓公式可改寫為 Ud0 = Ud0 max cos（3-2） 逆變電壓公式第19頁/共110頁-+Ud0RM+-nEV- 單組晶閘管裝置供電的V-M系統(tǒng)在拖動起重機類型的負載時也可能出現(xiàn)整流和有源逆變狀態(tài)。 a）整流狀態(tài)：提升重物， 90，Ud0 E，n 0由電網(wǎng)向電動機提供能量。PId第20頁/共110頁+-+-Ud0RMnEV-b）逆變狀態(tài)：放下重物 90，Ud0 E，n 0 由電動機向電網(wǎng)回饋能量。

4、PId第21頁/共110頁n- nIdTe提升放下TL圖3-5 單組V-M系統(tǒng)帶起重機類型負載時的整流和逆變狀態(tài) 第22頁/共110頁第23頁/共110頁圖3-6(a) 兩組晶閘管反并聯(lián)可逆V-M系統(tǒng)的正組整流和反組逆變狀態(tài)R-+Ud0 fM+-nEVF-a)正組整流電動運行 PId第24頁/共110頁第25頁/共110頁圖3-6(b) 兩組晶閘管反并聯(lián)可逆V-M系統(tǒng)的反組逆變狀態(tài)+-+-Ud0rRMnEVR-PId第26頁/共110頁Id-Idn反組逆變回饋制動正組整流電動運動c) 機械特性運行范圍 整流狀態(tài)：整流狀態(tài)： V-M系統(tǒng)工作在第一象限。 逆變狀態(tài)：逆變狀態(tài)： V-M系統(tǒng)工作在第二

5、象限。第27頁/共110頁工作狀態(tài)列于表3-1中。第28頁/共110頁V-M系統(tǒng)的工作狀態(tài)正向運行正向制動反向運行反向制動電樞端電壓極性+電樞電流極性+電機旋轉(zhuǎn)方向+電機運行狀態(tài)電動電動回饋發(fā)電回饋發(fā)電電動電動回饋發(fā)電回饋發(fā)電晶閘管工作的組別和狀態(tài)正組整流正組整流反組逆變反組逆變反組整流反組整流正組逆變正組逆變機械特性所在象限一一二二三三四四第29頁/共110頁第30頁/共110頁所示。第31頁/共110頁圖3-7 反并聯(lián)可逆V-M系統(tǒng)中的環(huán)流 MVR VFUd0f+-+Ud0rRrecRrecRa-IdIcIc 環(huán)流Id 負載電流 第32頁/共110頁能的影響。第33頁/共110頁第34頁/

6、共110頁第35頁/共110頁第36頁/共110頁 為了防止產(chǎn)生直流平均環(huán)流，應該當正組處于整流狀態(tài)時，強迫讓反組處于逆變狀態(tài)，且控制其幅值與之相等，用逆變電壓把整流電壓 頂住，則直流平均環(huán)流為零。于是 Ud0r = Ud0f （3-2）由式（3-1）， Ud0f = Ud0 max cosf Ud0r = Ud0 max cosr 其中 f 和r 分別為VF和VR的控制角。第37頁/共110頁 由于兩組晶閘管裝置相同，兩組的最大輸出電壓 Ud0max 是一樣的，因此，當直流平均環(huán)流為零時，應有 cos r = cos f或 r + f = 180 （3-3）如果反組的控制用逆變角 r 表示，

7、則 f = r （3-4） 第38頁/共110頁第39頁/共110頁小相等符號相反就可以了。這樣的觸發(fā)控制電路示于下圖。第40頁/共110頁圖4-8 = 配合控制電路GTF-正組觸發(fā)裝置 GTR-反組觸發(fā)裝置 AR-反號器 MVRVFRrecRrec-1ARGTRGTFUcRaM（3） = 配合控制電路第41頁/共110頁 在如圖電路中，用同一個控制電壓去控制兩組觸發(fā)裝置，正組觸發(fā)裝置GTF由 Uc 直接控制，而反組觸發(fā)裝置GTR由 控制， 是經(jīng)過反號器AR后獲得的。 ccUU-cU第42頁/共110頁第43頁/共110頁圖3-9 配合控制移相特性 = 移相控制特性（續(xù)） - UcmUc90o

8、 rmin180o 0oUcm90o0o 180o fmin fmin rmin r fCTRCTFUc1第44頁/共110頁待逆變狀態(tài)待逆變狀態(tài) 實際上，這時逆變組除環(huán)流外并未流過負載電流，也就沒有電能回饋電網(wǎng)，確切地說，它只是處于“待逆變狀態(tài)”，表示該組晶閘管裝置是在逆變角控制下等待工作。逆變狀態(tài)逆變狀態(tài) 只有在制動時，當發(fā)出信號改變控制角后，同時降低了整流電壓和逆變電壓的幅值，一旦電機反電動勢 E |Ud0r| = |Ud0f|，整流組電流將被截止，逆變組才真正投入逆變工作，使電機產(chǎn)生回饋制動，將電能通過逆變組回饋電網(wǎng)。第45頁/共110頁第46頁/共110頁 為了防止晶閘管裝置在逆變狀

9、態(tài)工作中逆變角太小而導致?lián)Q流失敗，出現(xiàn)“逆變顛覆”現(xiàn)象，必須在控制電路中采用限幅作用，形成最小逆變角min保護。與此同時，對 角也實施 min 保護，以免出現(xiàn) Ud0f Ud0r 而產(chǎn)生直流平均環(huán)流。通常取30minmin第47頁/共110頁然存在的，因此配合控制有環(huán)流可逆系統(tǒng)又稱作自然環(huán)流系統(tǒng)。第48頁/共110頁第49頁/共110頁圖3-10(a) 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 a) 三相零式可逆線路和瞬時脈動環(huán)流回路 -Ud0fLc1RrecRrecUd0rVFVRIdIcp第50頁/共110頁 三相零式反并聯(lián)的電壓波形d) 瞬時電壓差和瞬時脈動環(huán)流波形 b)整流電壓波

10、形 c) 逆變電壓波形 abcaud0r0w tp2 pUd0rw tIcpicpud0f ud0fw tabca0p2 pUd0f0rud03-10(b)3-10(c)3-10(d)第51頁/共110頁第52頁/共110頁性質(zhì)上是根本不同的。第53頁/共110頁載額定電流的5%10%來設計。第54頁/共110頁第55頁/共110頁l 在三相橋式反并聯(lián)可逆線路中，由于每一組橋又有兩條并聯(lián)的環(huán)流通道，總共要設置4個環(huán)流電抗器。12MVFVRabcABC-第56頁/共110頁MVFVRabcABCabc-第57頁/共110頁三. = 配合控制的有環(huán)流可逆V-M系統(tǒng)1. 系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 MVRVF

11、-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+-第58頁/共110頁 主電路 主電路采用兩組三相橋式晶閘管裝置反并聯(lián)的可逆線路，其中： 正組晶閘管VF，由GTF控制觸發(fā)， 正轉(zhuǎn)時，VF整流； 反轉(zhuǎn)時，VF逆變。 反組晶閘管VR，由GTR控制觸發(fā)， 反轉(zhuǎn)時，VR整流； 正轉(zhuǎn)時，VR逆變。第59頁/共110頁第60頁/共110頁第61頁/共110頁 控制電路采用典型的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)，其中：轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR控制轉(zhuǎn)速，設置雙向輸出限幅電路，以限制最大起制動電流；電流調(diào)節(jié)器ACR控制電流，設置雙向輸出限幅電路，以限制最小控制角

12、 min 與最小逆變角 min 。第62頁/共110頁 rmin180o 0o- UcmUcmUc90o90o0o 180o fmin fmin rmin r fCTRCTFUc1第63頁/共110頁n反轉(zhuǎn)時： l 0， r 90，VR整流： Ud0r =“+”；lUc 0， f 0， f 90，VF整流： Ud0f =“+”；l 0， r 90，VR逆變： Ud0r =“-”。第64頁/共110頁 AR =“-” VR逆變cU電動機正向運行VF整流第65頁/共110頁+ - - - -+Id有環(huán)流系統(tǒng)正向運行過程MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGL

13、c1Lc2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+-Pn第66頁/共110頁第67頁/共110頁l狀態(tài)，同時反組VR由待逆變狀態(tài)轉(zhuǎn)變成待整流狀態(tài)。第68頁/共110頁d0rd0fdddUUEtIL-大部分能量通過 VF 回饋電網(wǎng)，所以稱作“本組逆變階段”。由于電流的迅速下降，這個階段所占時間很短，轉(zhuǎn)速來不及產(chǎn)生明顯的變化，其波形圖見圖3-10中的階段 I 。第69頁/共110頁MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+-+ - - - -+Id0+-+-第70頁/共110頁l它組逆變子階段；l反向減流子階段。第

14、71頁/共110頁d0rd0fdddUUEtIL-tILddd第72頁/共110頁第73頁/共110頁+ -MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA LdUcKFKR+-+ - - - -+0+-+Id-第74頁/共110頁0dddtILd0rd0fUUE第75頁/共110頁主要階段。第76頁/共110頁+ -MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA LdUcKFKR+-+ - - - -+0+-+ Id+-+-第77頁/共110頁如果電機隨即停止，整個制

15、動過程到此結(jié)束。第78頁/共110頁+ -MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA LdUcKFKR+-+ - - - -+0+-+ Id+-+-0000000-第79頁/共110頁tttOOOId n Uc I II1II2II3-Idm IdL -Ucm E 圖3-10 配合控制有環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)正向制動過渡過程波形第80頁/共110頁適用于要求快速正反轉(zhuǎn)的系統(tǒng)。第81頁/共110頁MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+-+ -

16、 - - -+Id0+-+Id-+-+-00-+-+-+-第82頁/共110頁IdL Id n Idm OOIIIIIIt4 t3 t2 t1 ttIVVVIt5 t6 -Idm -IdL n* -n* 第83頁/共110頁第84頁/共110頁。M2ACRGTFVRVFTMTG1ACRASR+Lc1GTRLdLc2*iU+TARTAF。Uc*VD2VD1CCRR-1Un*Un+_Ui*-+Ui+Ui第85頁/共110頁環(huán)流控制可逆系統(tǒng)。第86頁/共110頁 系統(tǒng)分類 按照實現(xiàn)無環(huán)流控制原理的不同，無環(huán)流可逆系統(tǒng)又有大類：l 邏輯控制無環(huán)流系統(tǒng)；l 錯位控制無環(huán)流系統(tǒng)。 第87頁/共110頁第8

17、8頁/共110頁第89頁/共110頁 本節(jié)將著重討論邏輯控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制原理和電路設計。 （1）系統(tǒng)的組成）系統(tǒng)的組成 邏輯控制的無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)（以下簡稱“邏輯無環(huán)流系統(tǒng)”）的原理框圖示于下圖該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點為：第90頁/共110頁 邏輯控制無環(huán)流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3-12 邏輯控制無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)原理框圖 ASRDLC-1TAVRVFGTR2ACRMTGGTF1ACR+U*nUn-UiU*iUcfUblfUblrUcrU*i+UiU*iUi0LdAR-+第91頁/共110頁1ACRGTF，2ACR控制反組觸發(fā)裝置GTR；第92頁/共110頁開放，Ublr用來控制反組觸發(fā)脈沖

18、的封鎖或開放。第93頁/共110頁 ASRDLC-1TAVRVFGTR2ACRMTGGTF1ACR+U*nUn-UiU*iUcfUblfUblrUcrU*i+UiU*iUi0LdAR+-+-+-+-第94頁/共110頁 ASRDLC-1TAVRVFGTR2ACRMTGGTF1ACR+U*nUn-UiU*iUcfUblfUblrUcrU*i+UiU*iUi0LdAR-+-第95頁/共110頁第96頁/共110頁第97頁/共110頁VF開放 Ublf= 1，VF封鎖 Ublf = 0；VR開放 Ublr = 1，VR封鎖 Ublr = 0。第98頁/共110頁保被關斷的晶閘管已恢復阻斷能力，防止其重新導通。第99頁/共110頁第100頁/共110頁電平電平檢測檢測邏輯邏輯判斷判斷延時延時電路電路連鎖連鎖保護保護Ui0U*iUblfUblr第101頁/共110頁 無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)是邏輯無環(huán)流系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)，它的任務是：當需要切換到正組晶閘管VF工作時，封鎖反組觸發(fā)脈沖而開放正組脈沖；當需要切換到反組VR工作時，封鎖