直流調(diào)速系統(tǒng)詳解

直流調(diào)速系統(tǒng)詳解演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有126頁\編輯于星期日優(yōu)選直流調(diào)速系統(tǒng)現(xiàn)在是2頁\一共有126頁\編輯于星期日

為電源空載電壓；為電動機電樞電壓；E為電樞電動勢；R為電樞回路總電阻，n轉(zhuǎn)速，單位r/min；Φ為勵磁磁通；Ke為電動機結(jié)構(gòu)決定的電動勢系數(shù)。2.直流他勵電動機轉(zhuǎn)速方程式中：現(xiàn)在是3頁\一共有126頁\編輯于星期日3、直流他勵電動機的調(diào)速方法

(1)電樞回路串電阻調(diào)速特點：損耗較大、有級調(diào)速，機械特性較軟。(2)弱磁調(diào)速特點：只能弱磁，調(diào)速范圍小(3)變電樞電壓調(diào)速特點：機械特性上下平移、可平滑地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速n，但只能降壓調(diào)速。是主要的調(diào)速方式。

現(xiàn)在是4頁\一共有126頁\編輯于星期日工程上，常將調(diào)壓與調(diào)磁相結(jié)合，可以擴大調(diào)速范圍。

圖1-2調(diào)壓和調(diào)磁時的機械特性

現(xiàn)在是5頁\一共有126頁\編輯于星期日二、調(diào)壓調(diào)速的關(guān)鍵裝置--可控直流電源常用的可控直流電源有以下三種：1、旋轉(zhuǎn)變流機組2、靜止可控整流器3、直流斬波器和脈寬調(diào)制變換器現(xiàn)在是6頁\一共有126頁\編輯于星期日1、旋轉(zhuǎn)變流機組----用交流電動機拖動直流發(fā)電機，以獲得可調(diào)的直流電壓（G-M系統(tǒng)）。

現(xiàn)在是7頁\一共有126頁\編輯于星期日組成：由~M拖動=G→=G給=M供電→直流勵磁發(fā)電機GE給=G和=M勵磁。原理：調(diào)節(jié)→U改變→轉(zhuǎn)速n變化。改變方向，n轉(zhuǎn)向跟著改變。特點：設(shè)備多、體積大、費用高、效率低、安裝維護不便、運行有噪聲?，F(xiàn)在是8頁\一共有126頁\編輯于星期日2、靜止可控整流器--利用靜止的可控整流器(如晶閘管可控整流器)，獲得可調(diào)的直流電壓。（V-M系統(tǒng)）現(xiàn)在是9頁\一共有126頁\編輯于星期日晶閘管整流器可以是單相、三相或多相；電路形式可以是半波、全波、半控、全控等類型；通過調(diào)節(jié)觸發(fā)電路的移相電壓，可改變整流電壓Ud，實現(xiàn)平滑調(diào)速。

優(yōu)點:整流裝置效率高、體積小、成本低、無噪聲。缺點:可逆難；過電壓、過電流能力差；諧波電流大。組成：原理：現(xiàn)在是10頁\一共有126頁\編輯于星期日3、直流斬波器和脈寬調(diào)制變換器——用恒定直流電源或不可控整流電源供電，利用直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器產(chǎn)生可變的平均電壓?，F(xiàn)在是11頁\一共有126頁\編輯于星期日VT工作于開關(guān)狀態(tài)。VT通時，U加到M；VT斷時，U與M斷開，M經(jīng)VD續(xù)流，兩端電壓接近于零。平均電壓可通過改變VT的導(dǎo)通和關(guān)斷時間來調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)M的轉(zhuǎn)速。優(yōu)點:運行穩(wěn)定、效率高、靜動態(tài)性能好；缺點:容量不大原理：現(xiàn)在是12頁\一共有126頁\編輯于星期日1、系統(tǒng)組成三、開環(huán)V-M系統(tǒng)的機械特性

2.調(diào)節(jié)原理調(diào)節(jié)→改變移相角α→改變→改變?，F(xiàn)在是13頁\一共有126頁\編輯于星期日3.開環(huán)系統(tǒng)機械特性晶閘管整流器可看成是一個線性的可控電壓源特性很軟，呈顯著的非線性，理想空載轉(zhuǎn)速翹得很高。電流連續(xù)時：電流斷續(xù)時：現(xiàn)在是14頁\一共有126頁\編輯于星期日其中：為轉(zhuǎn)速降，越小，機械特性的硬度越大。取決于電樞回路電阻R及所加的負載大小?，F(xiàn)在是15頁\一共有126頁\編輯于星期日機械特性的近似處理方法：(1)在電流連續(xù)段：把特性曲線與縱軸的直線交點n0作為理想空載轉(zhuǎn)速。

(2)在斷續(xù)特性比較顯著的情況下，可以改用另一段較陡的直線來逼近斷續(xù)段特性。或直接用連續(xù)段特性的延長線來逼近斷續(xù)段特性。一般可近似的只考慮連續(xù)段。

(2)在斷續(xù)特性比較顯著的情況下，可以改用另一段較陡的直線來逼近斷續(xù)段特性?；蛑苯佑眠B續(xù)段特性的延長線來逼近斷續(xù)段特性。一般可近似的只考慮連續(xù)段?，F(xiàn)在是16頁\一共有126頁\編輯于星期日1-2單閉環(huán)轉(zhuǎn)速負反饋有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)一、開環(huán)存在的問題：某一車床的拖動電動機的額定轉(zhuǎn)速，要求，由開環(huán)系統(tǒng)決定的要求S≤0.1，問開環(huán)V-M系統(tǒng)能否滿足要求？如不滿足要求，怎么辦？問題的提出解：要求：D=?而滿足S≤0.1的D=?滿足D、S的分析：因為，所以要引入負反饋。?△n=現(xiàn)在是17頁\一共有126頁\編輯于星期日二、系統(tǒng)的組成及靜特性

(1)原理框圖

1、系統(tǒng)的組成現(xiàn)在是18頁\一共有126頁\編輯于星期日(a)給定環(huán)節(jié)——產(chǎn)生控制信號：由高精度直流穩(wěn)壓電源和用于改變控制信號的電位器組成。(b)比較與放大環(huán)節(jié)——信號的比較與放大；由P、I、PI運放器組成(2)各環(huán)節(jié)介紹現(xiàn)在是19頁\一共有126頁\編輯于星期日(d)速度檢測環(huán)節(jié)：測速機反饋線路求出(反饋系數(shù));單位(c)觸發(fā)器和整流裝置環(huán)節(jié)（組合體）--功率放大GT：單結(jié)晶體管、鋸齒波、正弦波觸發(fā)器;整流裝置：單相、三相、半控、全控.

現(xiàn)在是20頁\一共有126頁\編輯于星期日(e)直流電動機環(huán)節(jié)直流他勵電動機的兩個獨立的電路：一個是電樞回路，另一個是勵磁回路。

現(xiàn)在是21頁\一共有126頁\編輯于星期日動態(tài)關(guān)系：

穩(wěn)態(tài)關(guān)系：

現(xiàn)在是22頁\一共有126頁\編輯于星期日（2）對負載波動等擾動信號的調(diào)節(jié)——穩(wěn)速過程：

n基本不受負載波動等擾動輸入的影響（1）對給定信號的調(diào)節(jié)——調(diào)速過程：改變,則n改變

例如：2、系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)過程現(xiàn)在是23頁\一共有126頁\編輯于星期日3、閉環(huán)系統(tǒng)的機械特性(1)閉環(huán)系統(tǒng)機械特性的定性分析

現(xiàn)在是24頁\一共有126頁\編輯于星期日(2)閉環(huán)系統(tǒng)的機械特性的定量分析

①系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

現(xiàn)在是25頁\一共有126頁\編輯于星期日②系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的穩(wěn)態(tài)輸入輸出關(guān)系如下：

電壓比較環(huán)節(jié)

放大器

晶閘管整流器及觸發(fā)裝置

V-M系統(tǒng)開環(huán)機械特性

轉(zhuǎn)速檢測環(huán)節(jié)

現(xiàn)在是26頁\一共有126頁\編輯于星期日③單閉環(huán)轉(zhuǎn)速負反饋調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖

現(xiàn)在是27頁\一共有126頁\編輯于星期日由系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖得到系統(tǒng)的靜特性方程為為閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)為閉環(huán)系統(tǒng)的理想空載轉(zhuǎn)速為閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降。式中：現(xiàn)在是28頁\一共有126頁\編輯于星期日三、閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性與開環(huán)系統(tǒng)機械特性的比較

1、開環(huán)系統(tǒng)的機械特性

斷開轉(zhuǎn)速反饋回路（令，則K=0）則得開環(huán)機械特性為：2、閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性：現(xiàn)在是29頁\一共有126頁\編輯于星期日(1)閉環(huán)靜特性比開環(huán)機械特性硬得多。在同樣的負載下，兩者的穩(wěn)態(tài)速降分別為：關(guān)系是

(2)閉環(huán)系統(tǒng)的靜差率比開環(huán)系統(tǒng)的靜差率小得多。閉環(huán)系統(tǒng)和開環(huán)系統(tǒng)的靜差率分別為當(dāng)

時

比較后得出結(jié)論：現(xiàn)在是30頁\一共有126頁\編輯于星期日如果電機的最高速都是nnom，且對最低速的靜差率要求相同，

(4)閉環(huán)系統(tǒng)必須設(shè)置放大器。(3)當(dāng)要求的靜差率一定時，閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)速范圍可大大提高。

閉環(huán)時

所以

則開環(huán)時現(xiàn)在是31頁\一共有126頁\編輯于星期日閉環(huán)系統(tǒng)可以獲得比開環(huán)系統(tǒng)硬得多的靜特性，且閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)越大，靜特性就越硬，在保證一定靜差率要求下其調(diào)速范圍越大，但必須增設(shè)轉(zhuǎn)速檢測與反饋環(huán)節(jié)和放大器。

結(jié)論現(xiàn)在是32頁\一共有126頁\編輯于星期日例1-1龍門刨床工作臺采用Z2-93型直流電動機，VAr/min、kWRa=0.05ΩKs=30晶閘管整流器的內(nèi)阻Rrec=0.13Ω要求D=20，s≤5%問若采用開環(huán)V-M系統(tǒng)能否滿足要求？若采用α=0.015V·min/r轉(zhuǎn)速負反饋閉環(huán)系統(tǒng)，問放大器的放大系數(shù)為多大時才能滿足要求？問題現(xiàn)在是33頁\一共有126頁\編輯于星期日解（1）設(shè)系統(tǒng)滿足D=20，檢驗系統(tǒng)是否滿足s≤5%？

現(xiàn)在是34頁\一共有126頁\編輯于星期日

（2）那么同時滿足D=20，s≤5%的可見只要放大器的放大系數(shù)大于或等于46，轉(zhuǎn)速負反饋閉環(huán)系統(tǒng)就能滿足要求。(在上述閉環(huán)條件下，如何判斷系統(tǒng)能否正常工作？)

（3）采用負反饋，則開環(huán)放大系數(shù)K為：得：課后作業(yè)：現(xiàn)在是35頁\一共有126頁\編輯于星期日四、反饋控制規(guī)律改變給定，轉(zhuǎn)速n隨之變化。即被調(diào)量總是緊緊跟隨給定信號變化的。2、被調(diào)量緊緊跟隨給定量變化3、閉環(huán)系統(tǒng)對反饋環(huán)內(nèi)

主通道上的一切擾動作用都能有效抑制1、采用比例放大器的反饋控制系統(tǒng)是有靜差的只有當(dāng)K=∞時→Δncl=0。而比例控制的K≠∞→Δncl≠0。閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降為現(xiàn)在是36頁\一共有126頁\編輯于星期日擾動：當(dāng)給定不變時，把引起被調(diào)量轉(zhuǎn)速發(fā)生變化的所有因素稱為擾動。

擾動因素：交流電源電壓波動、電機勵磁電流的變化、放大器放大系數(shù)的飄移、溫度變化引起的主電路電阻的變化、負載變化等等，如下圖所示。現(xiàn)在是37頁\一共有126頁\編輯于星期日結(jié)論：反饋環(huán)內(nèi)且作用在控制系統(tǒng)主通道上的各種擾動，通過反饋控制作用可減小它們對轉(zhuǎn)速的影響?，F(xiàn)在是38頁\一共有126頁\編輯于星期日4、反饋控制系統(tǒng)對給定電源和檢測裝置的擾動是無法抑制的

當(dāng)給定電源發(fā)生不應(yīng)有的波動時，轉(zhuǎn)速會隨之變化。因此高精度的調(diào)速系統(tǒng)需要高精度的穩(wěn)壓電源。

反饋控制系統(tǒng)無法抑制由反饋檢測環(huán)節(jié)本身誤差引起的被調(diào)量的偏差。為此，高精度的系統(tǒng)還必須有高精度的反饋檢測元件作保證?，F(xiàn)在是39頁\一共有126頁\編輯于星期日五、系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算

例1-2直流調(diào)速系統(tǒng)如下圖所示，根據(jù)給定的技術(shù)數(shù)據(jù)對系統(tǒng)進行靜態(tài)參數(shù)計算。已知數(shù)據(jù)如下：現(xiàn)在是40頁\一共有126頁\編輯于星期日4.測速發(fā)電機：永磁式直流測速發(fā)電機，Pnom=23.1W、Unom=110/V、Inom=0.21/A、nnom=1900/r/min。1.電動機：額定數(shù)據(jù)為Pnom=10kW、Unom=220V、Inom=55A、nnom=1000r/min，電樞電阻Ra=0.5Ω。2.晶閘管裝置：三相全控橋式整流電路，變壓器Y/Y接法，二次線電壓U2l=230V，觸發(fā)整流環(huán)節(jié)的放大系數(shù)Ks=44。3.V-D系統(tǒng)：主回路總電阻R=1.0/Ω。5.生產(chǎn)機械：要求調(diào)速范圍D=10，靜差率s≤5%。

現(xiàn)在是41頁\一共有126頁\編輯于星期日解：1.為滿足D=10，s≤5%，額定負載時調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速降應(yīng)為2.根據(jù)Δncl，確定系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)K式中現(xiàn)在是42頁\一共有126頁\編輯于星期日測速反饋系數(shù)α包含測速發(fā)電機的電勢轉(zhuǎn)速比Cetg和電位器RP2的分壓系數(shù)α2，即根據(jù)測速發(fā)電機的數(shù)據(jù)，

本系統(tǒng)直流穩(wěn)壓電源為15V，最大轉(zhuǎn)速給定為12V時，對應(yīng)電動機的額定轉(zhuǎn)速，即=12V時，n=1000r/min，測速發(fā)電機與電動機直接硬軸聯(lián)接。

3.計算測速反饋環(huán)節(jié)的參數(shù)現(xiàn)在是43頁\一共有126頁\編輯于星期日當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時，近似認為

，則

電位器RP2的選擇方法如下：當(dāng)測速發(fā)電機輸出最高電壓，且其電流約為額定值的20%時，測速發(fā)電機電樞壓降對檢測信號的線性度影響較小。則此時RP2所消耗的功率為

現(xiàn)在是44頁\一共有126頁\編輯于星期日

為了使電位器不過熱，實選功率應(yīng)為消耗功率的一倍以

上，故選RP2為10W、1.5kΩ的可調(diào)電位器。

4、計算放大器的電壓放大系數(shù)

實取ＫP＝20。

如果取放大器輸入電阻Ｒ0＝20/kΩ，則Ｒ１＝ＫPＲ０＝20×20/kΩ＝400/kΩ。

現(xiàn)在是45頁\一共有126頁\編輯于星期日六、限流保護—電流截止負反饋起動或堵轉(zhuǎn)時：通過自動限流環(huán)節(jié)，使正常運行時：限制電樞電流的環(huán)節(jié)自動取消。

3.措施的實現(xiàn)

(一)為使,可采用電流負反饋。

1.問題的提出2.解決措施全壓起動：會產(chǎn)生很大的沖擊電流，對于M和KP不利。生產(chǎn)機械的堵轉(zhuǎn)，電流很大?，F(xiàn)在是46頁\一共有126頁\編輯于星期日②限流原理

①系統(tǒng)原理圖：

現(xiàn)在是47頁\一共有126頁\編輯于星期日③結(jié)構(gòu)圖

現(xiàn)在是48頁\一共有126頁\編輯于星期日從靜特性方程知：正常運行時，電流負反饋的存在將使系統(tǒng)的靜差大大增加。

④靜特性方程

存在的問題：現(xiàn)在是49頁\一共有126頁\編輯于星期日(二)為在正常運行時自動取消電流負反饋限流環(huán)節(jié)，可采用電流截止負反饋。

①帶電流截止負反饋的調(diào)速系統(tǒng)原理圖

現(xiàn)在是50頁\一共有126頁\編輯于星期日圖中電流反饋信號取自小電阻Rs兩端，IdRs正比于電樞電流，設(shè)Idcr為臨界截止電流，Ucom=IdcrRs為比較電壓。

當(dāng)IdRs>Ucom（即Id>Idcr）時，二極管導(dǎo)通，電流調(diào)節(jié)器的輸入偏差電壓為，系統(tǒng)靜特性較軟。

當(dāng)IdRs≤Ucom（即Id≤Idcr）時，二極管截止，電流負反饋被切斷，此時系統(tǒng)就是轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，其靜特性很硬。

調(diào)節(jié)Ucom的大小，即可改變臨界截止電流Idcr的大小?，F(xiàn)在是51頁\一共有126頁\編輯于星期日其限流原理為：②系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖現(xiàn)在是52頁\一共有126頁\編輯于星期日根據(jù)電流截止負反饋的特性和結(jié)構(gòu)圖可推出系統(tǒng)的靜特性方程：當(dāng)IdRs≤Ucom時，電流截止負反饋不起作用。③系統(tǒng)的靜特性方程：對應(yīng)于圖1-17的n0′-A段現(xiàn)在是53頁\一共有126頁\編輯于星期日當(dāng)IdRs>Ucom時，即電流截止負反饋起作用。圖1-17對應(yīng)于圖1-17的A-B段現(xiàn)在是54頁\一共有126頁\編輯于星期日兩段相比有如下特性：

(1)>>n0，因為Ucom與作用一致，因而提高了。-A段因電流負反饋被截止而不存在。

(2)Δn′>>Δn，因為電流負反饋起作用時，相當(dāng)于在主電路中串入一個大電阻KpKsRs，因此穩(wěn)態(tài)速降極大，特性急劇下垂。這樣的兩段式靜特性通常稱為“挖土機特性”。

當(dāng)系統(tǒng)堵轉(zhuǎn)時，n=0，則

現(xiàn)在是55頁\一共有126頁\編輯于星期日一般KpKsRs>>R，所以

電動機運行于n0-A段，希望有足夠?qū)挼倪\行范圍。一般取Idcr≥1.2Inom，即

式中λ為電動機過載系數(shù)，一般為1.5~2。由上二式可得

上述關(guān)系可作為設(shè)計電流截止負反饋環(huán)節(jié)參數(shù)的依據(jù)?，F(xiàn)在是56頁\一共有126頁\編輯于星期日電流截止環(huán)節(jié)的其他電路：利用穩(wěn)壓管VST產(chǎn)生比較電壓的原理見圖（a）；采用封鎖運算放大器的原理見圖（b）

ab現(xiàn)在是57頁\一共有126頁\編輯于星期日第三節(jié)其它反饋形式在調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、電壓負反饋調(diào)速系統(tǒng)

實現(xiàn)轉(zhuǎn)速負反饋須有測速發(fā)電機。從

可知：如果忽略電樞壓降，則電動機的轉(zhuǎn)速n近似正比于電樞兩端電壓?？刹捎秒妷贺摲答伌孓D(zhuǎn)速負反饋，維持轉(zhuǎn)速n基本不變?，F(xiàn)在是58頁\一共有126頁\編輯于星期日由圖可見，反饋檢測元件是起分壓作用的電位器RP2。電壓反饋信號Uu=γUd，γ為電壓反饋系數(shù)?，F(xiàn)在是59頁\一共有126頁\編輯于星期日為了分析方便，把電樞總電阻分成兩部分，即R=Rn+Ra，Rn為晶閘管整流裝置的內(nèi)阻（含平波電抗器電阻），Ra為電樞電阻。由此可得現(xiàn)在是60頁\一共有126頁\編輯于星期日其穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：現(xiàn)在是61頁\一共有126頁\編輯于星期日電壓負反饋調(diào)速系統(tǒng)的靜特性方程式為

式中K=γKpKs由方程知，電壓負反饋把反饋環(huán)包圍的整流裝置內(nèi)阻引起的穩(wěn)態(tài)速降減小到1/（1+K）。擾動量IdRa不包圍在反饋環(huán)內(nèi)，由它引起的穩(wěn)態(tài)速降得不到抑制。為此引入電流正反饋，以補償電樞電阻引起的穩(wěn)態(tài)速降?，F(xiàn)在是62頁\一共有126頁\編輯于星期日二、電壓負反饋帶電流補償?shù)恼{(diào)速系統(tǒng)

二、電壓負反饋帶電流補償?shù)恼{(diào)速系統(tǒng)

二、電壓負反饋帶電流補償?shù)恼{(diào)速系統(tǒng)

二、電壓負反饋帶電流補償?shù)恼{(diào)速系統(tǒng)

二、電壓負反饋帶電流補償?shù)恼{(diào)速系統(tǒng)

二、電壓負反饋帶電流補償?shù)恼{(diào)速系統(tǒng)

二、電壓負反饋帶電流補償?shù)恼{(diào)速系統(tǒng)

原理圖現(xiàn)在是63頁\一共有126頁\編輯于星期日第四節(jié)轉(zhuǎn)速負反饋無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)一、無靜差調(diào)速系統(tǒng)的控制規(guī)律

1.積分調(diào)節(jié)器及其控制規(guī)律

積分時間常數(shù)現(xiàn)在是64頁\一共有126頁\編輯于星期日PI調(diào)節(jié)器的比例放大系數(shù)為，積分時間常數(shù)為2、比例積分調(diào)節(jié)器及其控制規(guī)律

現(xiàn)在是65頁\一共有126頁\編輯于星期日3.有差系統(tǒng)和無差系統(tǒng)控制規(guī)律的比較

無差系統(tǒng)的控制規(guī)律

要使系統(tǒng)無差，則要采用積分控制?？紤]到快速性，工程上通常采用PI調(diào)節(jié)器。有差系統(tǒng)的控制規(guī)律現(xiàn)在是66頁\一共有126頁\編輯于星期日二、帶PI調(diào)節(jié)器的無靜差直流調(diào)速系統(tǒng)

1、系統(tǒng)的組成框圖系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)速負反饋和電流截止負反饋，速度調(diào)節(jié)器（ASR）為PI調(diào)節(jié)器?，F(xiàn)在是67頁\一共有126頁\編輯于星期日

2、無靜差的實現(xiàn)

穩(wěn)態(tài)時，PI調(diào)節(jié)器輸入偏差電壓ΔUn=0。當(dāng)負載由TL1增至TL2時，轉(zhuǎn)速下降，Un下降使偏差電壓不為零，PI調(diào)節(jié)器進入調(diào)節(jié)過程。整流裝置的交流側(cè)電流與直流側(cè)電流成正比。當(dāng)電流大于截止電流時，則穩(wěn)壓管被擊穿導(dǎo)通，負反饋電壓Ui使晶體管VT導(dǎo)通，而使電流降低下來。

現(xiàn)在是68頁\一共有126頁\編輯于星期日

3、電流檢測電路

電流截止反饋信號Ui也可以由交流側(cè)的電流互感器測得，再經(jīng)橋式整流后輸出的直流信號。

現(xiàn)在是69頁\一共有126頁\編輯于星期日第五節(jié)轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)

電流截止負反饋只能在整個啟動過程中限制最大電流，而不能維持最大電流，影響啟動快速性（即啟動時間ts較長）。

一、問題的提出現(xiàn)在是70頁\一共有126頁\編輯于星期日二、解決問題的措施——實現(xiàn)理想的啟動1、理想啟動過程理想啟動波形如下圖示，整個啟動過程中，啟動電流一直保持最大允許值，此時電動機以最大轉(zhuǎn)矩啟動，轉(zhuǎn)速以直線規(guī)律上升；啟動結(jié)束后，電流從最大值下降為負載電流值且保持不變，轉(zhuǎn)速維持給定轉(zhuǎn)速不變?，F(xiàn)在是71頁\一共有126頁\編輯于星期日（2）穩(wěn)態(tài)運行時，轉(zhuǎn)速負反饋外環(huán)起主要作用，使轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)速給定電壓的變化而變化，電流內(nèi)環(huán)跟隨轉(zhuǎn)速外環(huán)調(diào)節(jié)電機的電樞電流以平衡負載電流。2、實現(xiàn)理想啟動過程的方法采用轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)負反饋調(diào)速系統(tǒng)。（1）啟動時，讓轉(zhuǎn)速外環(huán)飽和不起作用，電流內(nèi)環(huán)起主要作用，調(diào)節(jié)啟動電流保持最大值，使轉(zhuǎn)速線性變化，迅速達到給定值；現(xiàn)在是72頁\一共有126頁\編輯于星期日三、轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成及工作原理轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理圖。（一）系統(tǒng)的組成現(xiàn)在是73頁\一共有126頁\編輯于星期日ASR輸出限幅值為U*im，它決定了主回路中的最大允許電流Idm。1、設(shè)置了電流調(diào)節(jié)器ACR和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR。2、ACR和電流檢測-反饋回路構(gòu)成了電流環(huán)，電流環(huán)為內(nèi)環(huán)（副環(huán)）；ASR和轉(zhuǎn)速檢測-反饋環(huán)節(jié)構(gòu)成了轉(zhuǎn)速環(huán)，轉(zhuǎn)速環(huán)為外環(huán)（又稱主環(huán)）。ASR和ACR均為PI調(diào)節(jié)器，其輸入輸出設(shè)有限幅電路。ACR輸出限幅值為Uctm，它限制了晶閘管整流器輸出電壓Udm的最大值?，F(xiàn)在是74頁\一共有126頁\編輯于星期日（二）系統(tǒng)的工作原理雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)圖。

現(xiàn)在是75頁\一共有126頁\編輯于星期日1、以ACR為核心的電流環(huán)——作用是穩(wěn)定電流穩(wěn)態(tài)時，ΔUi=-U*i+Ui=

-U*i+βId=0，即Id=U*i/β。其中β為電流反饋系數(shù)。當(dāng)U*i一定時，由于電流負反饋的作用，使輸出電流保持在U*i/β數(shù)值上。當(dāng)Id>U*i/β時，調(diào)節(jié)過程如下：

最終保持電流穩(wěn)定。當(dāng)電流下降時，也有類似的調(diào)節(jié)過程。

現(xiàn)在是76頁\一共有126頁\編輯于星期日2.以ASR為核心的轉(zhuǎn)速環(huán)——作用是穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。穩(wěn)態(tài)時，ΔUn=U*n-αn=0，即n=U*n/α。其中α為轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)。當(dāng)U*n一定時，轉(zhuǎn)速n將穩(wěn)定在U*n/α數(shù)值上。當(dāng)n<U*n/α?xí)r，其自動調(diào)節(jié)過程如下：最終保持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升時，也有類似的調(diào)節(jié)過程。現(xiàn)在是77頁\一共有126頁\編輯于星期日雙閉環(huán)系統(tǒng)的靜特性具有近似理想的“挖土機特性”（見圖中實線）四、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性及穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算1、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的靜特性

啟動時，突加階躍U*n，ASR飽和，輸出限幅值U*im且不變，轉(zhuǎn)速環(huán)相當(dāng)于開環(huán)。電流負反饋起恒流調(diào)節(jié)作用，轉(zhuǎn)速線性上升，獲得極好的下垂特性，如圖中的AB段虛線。當(dāng)轉(zhuǎn)速達到給定值且略有超調(diào)時，ASR退飽和，轉(zhuǎn)速負反饋起調(diào)節(jié)作用，使轉(zhuǎn)速保持恒定，即n=U*n/α保持不變。見圖中n0-A段虛線。現(xiàn)在是78頁\一共有126頁\編輯于星期日2、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)工作點和穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算

當(dāng)ASR和ACR都不飽和且系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時，各變量間的關(guān)系為轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)

電流反饋系數(shù)

其中U*nm和

U*im是最大轉(zhuǎn)速給定電壓及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出限幅電壓?，F(xiàn)在是79頁\一共有126頁\編輯于星期日（二）雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的起動特性現(xiàn)在是80頁\一共有126頁\編輯于星期日啟動特性如圖所示。動態(tài)響應(yīng)分為三個階段。

1、啟動過程的第一階段（電流上升）原因：啟動時，最大，ASR的輸出很快達到限幅值。此時，作為電流環(huán)的給定電壓，其輸出電流迅速上升，當(dāng)時，開始上升，由于ACR的調(diào)節(jié)作用，很快使。標志電流上升過程結(jié)束。狀態(tài)：ASR達到飽和狀態(tài)，不再起調(diào)節(jié)作用。因，Ui比Un增長快，ACR不飽和，起主要調(diào)節(jié)作用。特征關(guān)系：為電流閉環(huán)的整定依據(jù)關(guān)鍵位置：A：

時，n開始升速；時，快速啟動。

B:

現(xiàn)在是81頁\一共有126頁\編輯于星期日2、啟動過程的第二階段（恒流升速）

原因：隨著轉(zhuǎn)速上升，電流將從Idm回落。但由于ACR的無靜差調(diào)節(jié)作用，使，即電流保持最大值Idm。轉(zhuǎn)速線性上升，接近理想的啟動過程。狀態(tài)：ASR保持飽和，ACR保持線性調(diào)節(jié)狀態(tài)。

特征關(guān)系：

，Uct線性上升。

關(guān)鍵位置：C:

現(xiàn)在是82頁\一共有126頁\編輯于星期日狀態(tài)：ASR退出飽和，速度環(huán)開始調(diào)節(jié)，n跟隨變化；ACR保持在不飽和狀態(tài)，Id緊密跟隨變化3、啟動過程的第三階段（轉(zhuǎn)速趨于穩(wěn)定）

原因：當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到時，。但此時電樞電流仍保持最大值，電動機轉(zhuǎn)速繼續(xù)上升，從而出現(xiàn)了轉(zhuǎn)速超調(diào)現(xiàn)象。當(dāng)轉(zhuǎn)速n大于時，，ASR退出飽和。經(jīng)ASR的調(diào)節(jié)，最終使n保持在n*的數(shù)值上。而ACR調(diào)節(jié)使dLdII=現(xiàn)在是83頁\一共有126頁\編輯于星期日特征關(guān)系：穩(wěn)態(tài)時，調(diào)節(jié)器輸入/輸出電壓：

關(guān)鍵位置：D：n為峰值；E：

穩(wěn)態(tài)。

可以看出：ASR在電動機啟動過程的第一階段由不飽和到飽和、第二階段處于飽和狀態(tài)、第三階段從退飽和到線性調(diào)節(jié)狀態(tài)；而ACR始終處于線性調(diào)節(jié)狀態(tài)。

現(xiàn)在是84頁\一共有126頁\編輯于星期日五、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中兩個調(diào)節(jié)器的作用（一）ACR的作用：1、起電流調(diào)節(jié)作用。（1）啟動時，在ASR的飽和作用下，經(jīng)ACR調(diào)節(jié)，使電樞電流保持允許的最大值Idm，加快過渡過程，實現(xiàn)快速起動。（2）通過設(shè)置ASR的飽和限幅值，依靠ACR的調(diào)節(jié)作用，可限制最大電樞電流，2、當(dāng)電網(wǎng)波動時，通過ACR的調(diào)節(jié)，使電網(wǎng)電壓的波動幾乎不對轉(zhuǎn)速產(chǎn)生影響。3、在電機過載甚至堵轉(zhuǎn)時，一方面限制過大的電流，起到快速保護作用；另一方面，使轉(zhuǎn)速迅速下降，實現(xiàn)了“挖土機”特性?，F(xiàn)在是85頁\一共有126頁\編輯于星期日（二）轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的作用：1、起轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)作用。（1）使轉(zhuǎn)速n跟隨給定電壓變化。（2）穩(wěn)態(tài)運行時，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。使轉(zhuǎn)速保持在的數(shù)值上，無靜差。2、在負載變化（或各環(huán)節(jié)產(chǎn)生擾動）而使轉(zhuǎn)速出現(xiàn)偏差時，靠ASR的調(diào)節(jié)作用來消除轉(zhuǎn)速偏差，保持轉(zhuǎn)速恒定。3、ASR的輸出限幅值決定了系統(tǒng)允許的最大電流，作用于ACR，以獲得較快的動態(tài)響應(yīng)?，F(xiàn)在是86頁\一共有126頁\編輯于星期日六、雙環(huán)調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)性能的改進——轉(zhuǎn)速微分負反饋雙環(huán)系統(tǒng)有轉(zhuǎn)速超調(diào)，且抗擾性能也有限制。在ASR上引入轉(zhuǎn)速微分負反饋，可抑制超調(diào)、降低動態(tài)速降，提高抗擾性能。電路上增加了電容Cdn和電阻Rdn，在轉(zhuǎn)速負反饋的基礎(chǔ)上疊加上一個轉(zhuǎn)速微分負反饋。只要有轉(zhuǎn)速超調(diào)和動態(tài)速降的趨勢，微分負反饋就開始進行調(diào)節(jié)?，F(xiàn)在是87頁\一共有126頁\編輯于星期日第七節(jié)可逆調(diào)速系統(tǒng)一、可逆運行及可逆電路

可逆運行→電磁轉(zhuǎn)矩可逆→電磁轉(zhuǎn)矩可逆，而轉(zhuǎn)矩方向由磁場方向和電樞電壓的極性共同決定。

（1）電樞可逆調(diào)速系統(tǒng)：勵磁磁場方向不變，改變電樞電壓極性實現(xiàn)可逆運行；

（2）磁場可逆調(diào)速系統(tǒng)：電樞電壓極性不變，改變勵磁電流方向?qū)崿F(xiàn)可逆運行。與此對應(yīng)，V-M系統(tǒng)的可逆電路有兩種方式：

（1）電樞反接可逆電路；（2）勵磁反接可逆電路。現(xiàn)在是88頁\一共有126頁\編輯于星期日（一）電樞反接可逆電路

1、兩組晶閘管裝置供電的可逆電路

1）當(dāng)正組晶閘管裝置VF向電動機供電時，提供正向電樞電流Id

，電動機正轉(zhuǎn)；

2）當(dāng)反組晶閘管裝置VR向電動機供電時，提供反向電樞電流-

Id

，電動機反轉(zhuǎn)。

圖1-38電樞反接兩套晶閘管反并聯(lián)可逆線路現(xiàn)在是89頁\一共有126頁\編輯于星期日2、兩組晶閘管裝置供電的可逆線路的兩種形式：1）反并聯(lián)：兩組晶閘管由同一個交流電源供電，且要有四個限制環(huán)流的電抗器；（a）反并聯(lián)可逆線路現(xiàn)在是90頁\一共有126頁\編輯于星期日（2）交叉連接：兩組晶閘管由兩個獨立的交流電源供電，只要兩個限制環(huán)流的電抗器（兩臺整流變壓器或一臺整流變壓器的兩個二次繞組）。

（b）交叉連接可逆線路電樞可逆線路的特點是：切換速度快、控制靈活。是可逆系統(tǒng)的主要型式。在要求頻繁、快速正反轉(zhuǎn)的可逆系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在是91頁\一共有126頁\編輯于星期日（二）勵磁反接可逆電路

電樞用一組晶閘管供電并調(diào)速，而勵磁繞組由兩組晶閘管反并聯(lián)供電，可采用反并聯(lián)或交叉連接來改變勵磁電流的方向。特點是：勵磁反接所需的晶閘管容量小，但勵磁反向過程慢。主要適用于對快速性要求不高，正、反轉(zhuǎn)不太頻繁的大容量可逆系統(tǒng)，例如卷揚機、電力機車等。

（a）電樞電路（b）勵磁反接可逆線路圖1-40兩組晶閘管供電的勵磁反接可逆線路現(xiàn)在是92頁\一共有126頁\編輯于星期日二、兩組晶閘管電樞可逆電路的正向電動、回饋制動和反向電動運行（一）電動機的運行狀態(tài)：1、正向電動：電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相同，轉(zhuǎn)速為正；2、回饋制動：電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)速方向相反，電機將動能轉(zhuǎn)換為電能輸出且將其回送給電網(wǎng)；3、反向電動：電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相同，轉(zhuǎn)速方向為負。磁通恒定時，電磁轉(zhuǎn)矩方向就是電樞電流方向，轉(zhuǎn)速方向就是反電動勢的方向?，F(xiàn)在是93頁\一共有126頁\編輯于星期日（二）兩組晶閘管電樞可逆電路的正向電動、回饋制動和反向電動運行

1.電機的正向電動運行：正組VF給M供電，VF整流，輸出整流電壓上正下負，M吸收能量正向電動運行；（a）VF整流正向電動運行

現(xiàn)在是94頁\一共有126頁\編輯于星期日回饋制動時，切換到反組。VR工作于逆變狀態(tài)，輸出

。M的反電勢極性未變，降低，當(dāng)Ｅ略大于||時，產(chǎn)生反向電流-Id而實現(xiàn)回饋制動，能量經(jīng)VR回饋到電網(wǎng)；2、電機的回饋制動運行

（b）VR逆變回饋制動現(xiàn)在是95頁\一共有126頁\編輯于星期日3、電機的反向電動運行：

當(dāng)電機減速到0后，反組VR給M供電，VR整流，輸出整流電壓，M吸收能量而反向電動運行。

圖1-42V-M系統(tǒng)正組整流電動運行和反組逆變回饋制動（c）VR整流反向電動運行現(xiàn)在是96頁\一共有126頁\編輯于星期日表中各量的極性均以正向電動運行時為“+”。表1-1V-M系統(tǒng)可逆線路的工作狀態(tài)現(xiàn)在是97頁\一共有126頁\編輯于星期日三、可逆調(diào)速系統(tǒng)中的環(huán)流分析（一）環(huán)流的利弊及其種類

環(huán)流的定義：指不流過負載，而只在兩組晶閘管間流通的短路電流。如圖所示的Ic

。圖1-43反并聯(lián)可逆線路中的環(huán)流Id

—負載電流Ic—環(huán)流

Rrec—整流裝置內(nèi)阻

現(xiàn)在是98頁\一共有126頁\編輯于星期日2.環(huán)流的優(yōu)缺點優(yōu)點：適度的環(huán)流能使V-M系統(tǒng)保持電流連續(xù)，避免電流斷續(xù)對系統(tǒng)靜、動態(tài)性能的影響；可逆系統(tǒng)中的少量環(huán)流，可保證電流無換向死區(qū)加快過渡過程。缺點：加重晶閘管和變壓器的負擔(dān)；太大時會損壞晶閘管。3.環(huán)流的種類環(huán)流可以分為兩大類：（1）靜態(tài)環(huán)流。當(dāng)晶閘管裝置在一定的控制角下穩(wěn)定工作時，可逆線路中出現(xiàn)的環(huán)流叫靜態(tài)環(huán)流。靜態(tài)環(huán)流又可分為：①直流平均環(huán)流：由于兩組晶閘管裝置間存在正向直流電壓差而產(chǎn)生的環(huán)流稱為直流平均環(huán)流。現(xiàn)在是99頁\一共有126頁\編輯于星期日

②瞬時脈動環(huán)流：由于整流電壓和逆變電壓瞬時值不相等而產(chǎn)生的環(huán)流稱為瞬時脈動環(huán)流。（2）動態(tài)環(huán)流。穩(wěn)態(tài)運行時不存在，而只在系統(tǒng)處于過渡過程中出現(xiàn)的環(huán)流，叫做動態(tài)環(huán)流。（二）直流平均環(huán)流與配合控制1.直流平均環(huán)流（1）直流平均環(huán)流產(chǎn)生的原因在圖1-43中，若VF和VR都處于整流狀態(tài)，且Udof和Udor正負相連，將造成直流電源短路，此短路電流即為直流平均環(huán)流?，F(xiàn)在是100頁\一共有126頁\編輯于星期日（2）消除直流平均環(huán)流的措施

辦法：當(dāng)VF整流，輸出時，VR處于逆變，輸出，把頂住。設(shè)：VF組處于整流狀態(tài)，即<900，當(dāng)VR組處于逆變狀態(tài)，即<900，則此時和極性相反。但數(shù)值又有如下三種情況：第一種：若，則。由于兩組晶閘管裝置的內(nèi)阻很小，此時不大的直流電壓差也會導(dǎo)致很大的直流環(huán)流。第二種：若，則。由于主回路無直流電壓差，所以無直流環(huán)流?，F(xiàn)在是101頁\一共有126頁\編輯于星期日第三種：若，則。兩組晶閘管間為反向直流電壓差，由于晶閘管的單向?qū)щ娦?，不產(chǎn)生直流環(huán)流。同理，若VF處于逆變狀態(tài)，VR處于整流狀態(tài)。同樣可以分析出時，有直流環(huán)流；當(dāng)時，無直流環(huán)流。綜上所述，可以得出：當(dāng)時，有直流環(huán)流；當(dāng)時，無直流環(huán)流。所以，消除直流環(huán)流的方法是使。即整流組的觸發(fā)角大于或等于逆變組的逆變角?，F(xiàn)在是102頁\一共有126頁\編輯于星期日2.

工作制的配合控制消除直流環(huán)流的實現(xiàn)方法（1）實現(xiàn)方法將兩組觸發(fā)脈沖的零位都整定在900，并且使兩組觸發(fā)裝置的移相控制電壓大小相等極性相反即可。

觸發(fā)脈沖的零位，指控制電壓時，使觸發(fā)脈沖的初始相位確定在

，此時兩組晶閘管的整流和逆變電壓均為0。

觸發(fā)控制電路于圖1-44，它用同一個控制電壓去控制兩組觸發(fā)裝置，即正組觸發(fā)裝置GTF由直接控制，而反組觸發(fā)裝置GTR由控制，是經(jīng)過反號器AR后得到的?，F(xiàn)在是103頁\一共有126頁\編輯于星期日GTF—正組觸發(fā)裝置GTR—反組觸發(fā)裝置AR—反相器圖1-44α=β工作制配合控制的可逆線路

現(xiàn)在是104頁\一共有126頁\編輯于星期日（2）移相控制特性

（a）每組特性（b）兩組特性圖1-45觸發(fā)裝置的移相控制特性①當(dāng)時，，觸發(fā)脈沖在900的零位；現(xiàn)在是105頁\一共有126頁\編輯于星期日②當(dāng)時，，VF處于整流狀態(tài)，而或，VR處于逆變狀態(tài)。因為，在移相過程中，始終保持了，。③為防止逆變顛覆，須設(shè)置限制最小逆變角的保護環(huán)節(jié)。為保持的配合控制，必須使。通常取。（三）脈動環(huán)流及其抑制

1.脈動環(huán)流產(chǎn)生的原因在α=β配合控制使直流平均電壓相等，沒有直流平均環(huán)流。但并不表示晶閘管裝置輸出的瞬時電壓也相等，當(dāng)正組整流電壓瞬時值udof大于反組逆變電壓瞬時值udor時，便產(chǎn)生瞬時電壓差Δudo，從而產(chǎn)生瞬時環(huán)流?，F(xiàn)在是106頁\一共有126頁\編輯于星期日

控制角不同時，瞬時電壓差和瞬時環(huán)流也不同，時環(huán)流最大。αf=600時整流電壓Udof的波形αr=1200時逆變電壓Udor的波形

Δudo和icp波形

現(xiàn)在是107頁\一共有126頁\編輯于星期日2、脈動環(huán)流的抑制瞬時脈動環(huán)流的抑制辦法是在環(huán)流回路中串入均衡電抗器。通常一條環(huán)流通路需設(shè)二個電抗器。則1）三相零式反并聯(lián)可逆線路只有1條環(huán)流通路，設(shè)2個環(huán)流電抗器；

2）三相橋式反并聯(lián)可逆線路有2條環(huán)流通路，應(yīng)設(shè)4個環(huán)流電抗器；

3）交叉連接的可逆線路，只有1條環(huán)流通路，應(yīng)設(shè)2個環(huán)流電抗器；現(xiàn)在是108頁\一共有126頁\編輯于星期日四、有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)一、α=β配合控制的有環(huán)流？可逆調(diào)速系統(tǒng)（一）系統(tǒng)的組成特點

指什么環(huán)流？現(xiàn)在是109頁\一共有126頁\編輯于星期日

圖中：（1）主電路：反并聯(lián)的三相橋式線路，設(shè)置了4個均衡電抗器LC1、LC2、LC3、LC4和一個平波電抗器Ld；（2）控制線路：轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)，ASR和ACR都設(shè)置了雙向輸出限幅，以限制最大動態(tài)電流和最小控制角與最小逆變角；（3）采用了α=β的配合控制；（4）根據(jù)可逆需要，給定電壓有正負極性；（5）為保證轉(zhuǎn)速和電流的負反饋，必須使反饋信號也能反映出相應(yīng)的極性。測速發(fā)電機產(chǎn)生的反饋電壓極性隨電動機轉(zhuǎn)向而改變。電流反饋采用能反映電流反饋極性的霍爾電流變換器來檢測直流電流的方法?，F(xiàn)在是110頁\一共有126頁\編輯于星期日（二）系統(tǒng)的工作原理（1）停車狀態(tài)給定電壓，ASR的輸出，ACR的輸出，反向器的輸出，則，兩組晶閘管的整流和逆變電壓均為0，電動機不動n=0。（2）正向啟動和運行KF接通，為正，為正，GTF輸出的，VF整流，電機正向運行。經(jīng)AR后，使GTR的為負，反組觸發(fā)器的控制角或，且，VR處于待逆變狀態(tài)。（即逆變組除環(huán)流外并不流過負載電流，也沒有電能回饋電網(wǎng)）?，F(xiàn)在是111頁\一共有126頁\編輯于星期日（a）正向運行，正組整流現(xiàn)在是112頁\一共有126頁\編輯于星期日二、制動過程的分析正向制動過程按電流方向的不同分成兩個主要階段：第1階段—本組逆變階段。電流Id由正向負載電流+IdL下降到零，其方向未變，仍通過VF流通，這時VF處于逆變狀態(tài)。第2階段—它組制動階段。電流Id的方向變負，由零變到負向最大電流-Idm，維持一段時間后再衰減到負向負載電流-IdL，這時電流流過VR。

（一）本組逆變階段（1）系統(tǒng)正向運行時各主要部位的電位極性示于圖1-48（a）發(fā)出停車（或反向）指令后各主要部位的電位極性示于圖1-48（b）。現(xiàn)在是113頁\一共有126頁\編輯于星期日（b）本組逆變階段I：正組逆變，反組待整流（a）正向運行，正組整流現(xiàn)在是114頁\一共有126頁\編輯于星期日

當(dāng)，Un極性仍為負，ΔUn為負且很大，ASR飽和，輸出躍變到正限幅值。此時電樞電流方向未變，Ui的極性仍為正，ACR在的作用下，躍變成負限幅值-，使VF由整流很快變成βf=βmin的逆變狀態(tài)，同時VR由待逆變狀態(tài)變成待整流狀態(tài)。在負載電流回路中，由于Udof的極性變反，E的極性未變，迫使Id迅速下降，在L兩端感應(yīng)出很大的電壓，這時

由電感L釋放的磁場能量維持正向電流，大部分能量通過VF回饋電網(wǎng)，而反組VR并不能真正輸出整流電流。

（2）發(fā)出停車指令后，主要點的輸出值和電位極性：現(xiàn)在是115頁\一共有126頁\編輯于星期日逆變電流急劇減小的原因是：正向運行時為正；而正向制動時為負，它與E共同作用，使電流急劇減小；當(dāng)電流急劇減小時，很大，使得所以VR無整流電流。由于電流的迅速下降，這一階段時間很短，轉(zhuǎn)速來不及產(chǎn)生明顯的變化，其波形圖繪右圖，圖中本組逆變階段標作Ⅰ?，F(xiàn)在是116頁\一共有126頁\編輯于星期日1.它組建流子階段（Ⅱ1）（二）它組制動階段

當(dāng)Id過零時，本組逆變終止，轉(zhuǎn)到反組VR工作。從這時起直到制動結(jié)束，稱為它組制動階段。能量流向可分成三個子階段，在波形圖中標以Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅱ3。（c）它組建流子階段Ⅱ1：反組整流，正組待逆變，電機反接制動

現(xiàn)在是117頁\一共有126頁\編輯于星期日在這一階段，當(dāng)Id下降到零附近時，由于略減，電流Id反向，但ASR和ACR仍然飽和：這一過程直至Id

=-Idm時結(jié)束。

2.它組逆變子階段（Ⅱ2）這階段各處電位極性和能量流向繪于圖中。在這一階段，當(dāng)∣Id∣>∣Idm∣后。

這一過程直到n下降到0為止?，F(xiàn)在是118頁\一共有126頁\編輯于星期日

（d）它組逆變子階段Ⅱ2：反組逆變，正組待整流，電機回饋制動

3.反向減流子階段（Ⅱ3）當(dāng)轉(zhuǎn)速降到0，電樞電流仍維持-Idm，大于負載電流，此時電機反向啟動，轉(zhuǎn)速變負，使ASR退飽和，發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。由于

=0，經(jīng)過ASR調(diào)節(jié)，使n=0，Id經(jīng)ACR調(diào)節(jié)，最終下降為0。波形圖中用虛線表示?，F(xiàn)在是119頁\一共有126頁\編輯于星期日三、有環(huán)流可逆系統(tǒng)的優(yōu)缺點

1.優(yōu)點：制動和起動過程完全銜接，沒有任何間斷或死區(qū)。適用于快速正反轉(zhuǎn)的系統(tǒng)；2.缺點：（1）需要添置環(huán)流電抗器；（2）晶閘管等元件負擔(dān)加重（負載電流加上環(huán)流）。因此只適用于中、小容量的系統(tǒng)。現(xiàn)在是120頁\一共有126頁\編輯于星期日