chp1可控直流电源-电动机系统

《chp1可控直流电源-电动机系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章可控直流电源—电动机系统7/16/2021预备知识运动控制系统的转矩控制规律及调速方法：对单轴运动控制系统：TL：包含阻尼转矩系数和扭转弹性转矩的广义负载转矩运动控制的目的是控制电动机的转矩和转角（直线电动机控制速度和位移），唯一途径是控制电动机的电磁转矩TM，使转速变化率按期望的规律变化。→转矩控制是运动控制的根本问题7/16/2021预备知识直流调速方法：根据直流电动机转速方程：式中：n—转速（r/min）；U—电枢电压（V）；I—电枢电流（A）；R—电枢回路总电阻（）；—励磁磁通（Wb）；

2、Ke—由电机结构决定的电动势常数。调节电动机转速的三种方法：1）调节电枢供电电压U2）改变电枢回路电阻R3）减弱励磁磁通7/16/2021预备知识（1）调压调速工作条件：保持励磁=N；保持电阻R=Ra调节过程：改变电压UNUUn，n0调速特性：转速下降，机械特性曲线平行下移。nn0OIILUNU1U2U3nNn1n2n3调压调速特性曲线7/16/2021预备知识（2）调阻调速工作条件：保持励磁=N；保持电压U=UN；调节过程：增加电阻RaRRn，n0不变；调速特性：转速下降

3、，机械特性曲线变软。nn0OIILRaR1R2R3nNn1n2n3调阻调速特性曲线7/16/2021预备知识（3）调磁调速工作条件：保持电压U=UN；保持电阻R=Ra；调节过程：减小励磁Nn，n0调速特性：转速上升，机械特性曲线变软。7/16/2021预备知识三种调速方法的性能与比较：改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范围不大，在基速以上作小范围的弱磁升速。调压调速能在较大的范围内无级平滑调速。恒转矩调速方式：电机长期运行时，电枢电流应小于额定值IN，而电磁转矩Te=

4、KmI。在调压调速范围内，励磁磁通不变，容许的输出转矩也不变，称作“恒转矩调速方式”。恒功率调速方式：在弱磁调速范围内，转速越高，磁通越弱，容许输出转矩减小，而容许输出转矩与转速的乘积则不变，即容许功率不变，为“恒功率调速方式”。7/16/2021预备知识直流调速系统一般以调压调速为主，只有当转速要求达到基速以上时才辅以弱磁调速。7/16/2021第1章可控直流电源—电动机系统§1相控整流器—电动机系统（V—M系统）1.1可控直流电源调压调速需要有专门向电动机供电的可控直流电源。常用的可控直流电源有以下

5、三种：1）旋转变流机组——用交流电动机和直流发电机组成机组，获得可调的直流电压。（G-M系统）7/16/20212）静止式可控整流器——用静止式的可控整流器获得可调的直流电压。（V-M系统）7/16/20213)直流斩波器或脉宽调制变换器——用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制，产生可变的平均电压。VT:电力电子开关器件，VD:续流二极管。当VT导通时ton，直流电源电压Us加到电动机上；当VT关断时T–ton，直流电源与电机脱开，电动机电枢经VD续流，两端电压接近于零

6、。7/16/2021三种可控直流电源比较：G-M系统在早期运动控制系统中使用；V-M系统在20世纪60~70年代得到广泛应用，目前主要用于大容量系统；直流PWM调速系统作为一种新技术，发展迅速，应用日益广泛，特别在中、小容量的系统中，已取代V-M系统成为主要的直流调速方式。7/16/2021V-M系统工作原理：晶闸管-电动机调速系统（简称V-M系统，又称静止的Ward-Leonard系统）通过调节触发装置GT的控制电压Uc来移动触发脉冲的相位，即可改变整流电压Ud，从而实现平滑调速。V-M系统的特点：晶闸

7、管可控整流器的功率放大倍数在104以上，其门极电流可以直接用晶体管来控制。控制的快速性，晶闸管整流器是毫秒级，这将大大提高系统的动态性能。V-M系统的问题：由于晶闸管的单向导电性，它不允许电流反向，给系统的可逆运行造成困难。晶闸管对过电压、过电流和过高的du/dt与di/dt都十分敏感，若超过允许值会在很短的时间内损坏器件。谐波与无功功率引起电网电压波形畸变，“电力公害”。7/16/20211.2V-M系统的特殊问题讨论V-M系统的几个主要问题：（1）触发脉冲相位控制。（2）电流脉动及其波形的连续与断续。

8、（3）抑制电流脉动的措施。（4）晶闸管-电动机系统的机械特性。（5）晶闸管触发和整流装置的放大系数和传递函数。7/16/20211.2.1触发脉冲相位控制:调节晶闸管触发脉冲相位，可改变可控整流器输出电压的波形。整流器输出电瞬时值ud的呈周期性变化。OOOOO7/16/2021等效电路分析：把整流装置内阻移到装置外边，看成是其负载电路电阻的一部分。ud0为整流电压理想空载瞬时值。V-M系统主电路的等效电路图瞬时电压平衡方程：式