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第十七次课的内容

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第十七次课的内容 - PowerPoint PPT Presentation


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第十七次课的内容.  =  配合控制的有环流可逆 V-M 系统分析. 本次课的主要内容.  =  配合控制的有环流可逆 V-M 系统的 工作过程  =  配合控制的有环流可逆 V-M 系统的制动过程. 四 .  =  配合控制的有环流可逆 V-M 系统. 1. 系统组成. TM. GTF. U * i. U c. U * n. +. VF. ACR. ASR. +. -. -. U i. U n. L c1. L c3. L d. TA. M. GTR. AR. L c4. U c. L c2.

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- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

第十七次课的内容

 = 配合控制的有环流可逆V-M系统分析

slide2
本次课的主要内容
  •  = 配合控制的有环流可逆V-M系统的工作过程
  • = 配合控制的有环流可逆V-M系统的制动过程
slide3

四.  = 配合控制的有环流可逆V-M系统

1. 系统组成

TM

GTF

U*i

Uc

U*n

+

VF

ACR

ASR

+

-

-

Ui

Un

Lc1

Lc3

Ld

TA

M

GTR

AR

Lc4

Uc

Lc2

-1

VR

TG

--

--

slide4

 主电路

  • 主电路采用两组三相桥式晶闸管装置反并联的可逆线路,其中:
    •  正组晶闸管VF,由GTF控制触发
    • ——正转时,VF整流;
    • ——反转时,VF逆变。
    •  反组晶闸管VR,由GTR控制触发
    • ——反转时,VR整流;
    • ——正转时,VR逆变。
slide5
 给定与检测电路(转速)

根据可逆系统正反向运行的需要,给定电压、转速反馈电压、电流反馈电压都应该能够反映正和负的极性。这里

  • 给定电压:正转时,KF闭合, U*n=“+”;反转时,KR闭合, U*n=“-”。
  • 转速反馈:正转时, Un=“-”,

反转时, Un=“+”。

slide6
 给定与检测电路(电流)

电流反馈电压:

  • 正转时,Ui=“+”;
  • 反转时,Ui=“-”。

注意:由于电流反馈应能否反映极性,因此图中的电流互感器需采用直流电流互感器或霍尔变换器,以满足这一要求。

slide7
 控制电路

控制电路采用典型的转速、电流双闭环系统,其中:

转速调节器ASR控制转速,设置双向输出限幅电路,以限制最大起制动电流;

电流调节器ACR控制电流,设置双向输出限幅电路,以限制最小控制角 min与最小逆变角 min。

slide8

 

180o 0o

fmin

rmin

r

GTR

90o

90o

GTF

f

rmin

fmin

0o 180o

Ucm

Uc

Uc1

2. 控制方式

采用同步信号为锯齿波的触发电路时,移相

控制特性是线性的,两组触发装置的控制特性如图所示。

slide9

正转时

    • Uc > 0, f< 90°,VF整流: Ud0f=“+”;
    • < 0,  r< 90°,VR逆变: Ud0r=“-”。

反转时

  • > 0, r< 90°,VR整流: Ud0r =“+”;
  • Uc <0,  f<90°,VF逆变: Ud0f=“-”。
  • 停转时 Uc = 0, r = f=90°,

Ud0f= Ud0r = 0。

slide10
3.工作过程
  • 正向运行过程:

KF闭合, U*n=“+”U*i=“-”Uc =“+”

————————VF整流

电动机正向运行

 AR =“-” VR待逆变

slide11

Id

+

+

+

+

+

TM

GTF

U*i

Uc

U*n

+

VF

ACR

ASR

+

-

-

Ui

Un

Lc1

Lc3

-

-

-

Ld

TA

M

GTR

AR

Lc4

Uc

Lc2

-1

VR

TG

正向运行过程系统状态

+

-

P

--

-

+

n

--

有环流系统正向运行过程

slide12
制动过程

整个制动过程可以分为两个主要阶段,其中还有一些子阶段。主要阶段分为:

I 本组逆变阶段

II 它组制动阶段

现以正向制动为例,说明有环流可逆调速系统的制动过程。

slide13
I. 本组逆变阶段

在这阶段中,电流由正向负载电流下降到零,其方向未变,因此只能仍通过正组VF流通,具体过程如下:

  • 发出停车(或反向)指令后,转速给定电压突变为零(或负值);
  • ASR输出跃变到正限幅值 +U*im;
  • ACR输出跃变成负限幅值 -Ucm;
  • VF由整流状态很快变成的逆变状态,同时反组VR由待逆变状态转变成待整流状态。
slide14

+

+

+

+

TM

GTF

U*i

Uc

U*n

+

VF

ACR

ASR

+

-

Ui

Un

Lc1

Lc3

-

-

-

Ld

TA

-

+

0

+

-

+

M

GTR

AR

Lc4

Uc

Lc2

-1

VR

TG

本组逆变过程系统状态

-

+

Id

--

-

+

--

slide15
在VF-M回路中,由于VF变成逆变状态,极性变负,而电机反电动势 E 极性未变,迫使电流迅速下降,主电路电感迅速释放储能,企图维持正向电流,这时

大部分能量通过 VF 回馈电网,所以称作“本组逆变阶段”。由于电流的迅速下降,这个阶段所占时间很短,转速来不及产生明显的变化,其波形图见图4-10中的阶段 I 。

slide16
Ⅱ.它组制动阶段

当主电路电流下降过零时,本组逆变终止,第 I 阶段结束,转到反组 VR 工作,开始通过反组制动。从这时起,直到制动过程结束,统称“它组制动阶段”。

它组制动阶段又可分成三个子阶段:

  • 它组建流子阶段
  • 它组逆变子阶段
  • 反向减流子阶段
slide17
它组建流子阶段

(1)Id过零并反向,直至到达 - Idm以前,ACR并未脱离饱和状态,其输出仍为 - Ucm。这时,VF和 VR 输出电压的大小都和本组逆变阶段一样,但由于本组逆变停止,电流变化延缓, 的数值略减,使

slide18
(2)反组VR由“待整流”进入整流,向主电路提供 –Id。

由于反组整流电压 Ud0r和反电动势 E 的极性相同,反向电流很快增长,电机处于反接制动状态,转速明显地降低,因此,又可称作“它组反接制动状态”。

slide19

+

+

+

+

-

TM

GTF

U*i

Uc

U*n

+

VF

ACR

ASR

+

-

-

Ui

Un

Lc1

Lc3

-

-

-

-

Ld

TA

-

+

+

-

-

0

+

M

GTR

AR

Lc4

Uc

Lc2

-1

VR

TG

反接制动过程系统状态

-

+

--

Id

-

+

--

slide20
作业题
  • 请分析本组逆变阶段与他组建流子阶段期间能量转换的不同
slide21
它组逆变子阶段

当反向电流达到 – Idm并略有超调时,ACR输出电压 Uc退出饱和,其数值很快减小,又由负变正,然后再增大,使VR回到逆变状态,而 VF 变成待整流状态。此后,在ACR的调节作用下,力图维持接近最大的反向电流 – Idm,因而

slide22
电机在恒减速条件下回馈制动,把动能转换成电能,其中大部分通过 VR 逆变回馈电网,过渡过程波形为图4-10中的第 III阶段,称作“它组回馈制动阶段”或“它组逆变阶段”。

由图可见,这个阶段所占的时间最长,是制动过程中的主要阶段。

slide23

+

+

-

-

+

+

+

+

+

TM

GTF

U*i

Uc

U*n

+

VF

ACR

ASR

+

-

-

Ui

Un

Lc1

Lc3

-

-

-

-

Ld

TA

+

+

0

-

-

-

+

Id

M

GTR

AR

Lc4

Uc

Lc2

-1

VR

TG

它组回馈制动过程系统状态

--

--

slide24
反向减流子阶段

在这一阶段,转速下降得很低,无法再维持 -Idm,于是电流立即衰减。

在电流衰减过程中,电感 L上的感应电压 LdId/dt支持着反向电流,并释放出存储的磁能,与电动机断续释放出的动能一起通过VR逆变回馈电网。

如果电机随即停止,整个制动过程到此结束。

slide25

-

+

-

+

+

+

+

+

+

0

0

0

-

-

-

-

+

-

+

0

-

+

-

0

0

0

反向减流过程系统状态

TM

GTF

U*i

Uc

U*n

+

VF

ACR

ASR

+

-

-

0

Ui

Un

Lc1

Lc3

Ld

TA

M

--

Id

GTR

AR

Lc4

Uc

Lc2

-1

VR

TG

--

slide26

Uc

O

t

Id

O

t

n

O

t

III

I

II

 制动过程系统响应曲线

图4-10 =配合控制有环流可逆直流调速系统正向制动过渡过程波形

-Ucm

IdL

-Idm

E

slide27
反向起动

如果需要在制动后紧接着反转,

Id = -Idm的过程就会延续下去,直到反向转速稳定时为止。

由于正转制动和反转起动的过程完全衔接起来,没有间断或死区,这是有环流可逆调速系统的优点,适用于要求快速正反转的系统。

slide28

n

II

III

IV

V

VI

I

n*

O

t

-n*

Id

Idm

IdL

O

t

-IdL

-Idm

t1

t2

t3

t4

t5

t6

 有环流系统可逆运行曲线
slide29
本次课小结
  • 本次课讲解的内容:1、= 配合控制的有环流可逆V-M系统的组成、控制方式。2、 = 配合控制的有环流可逆V-M系统的制动过程:分析各阶段的实现过程。
slide30
本次课小结
  • 本次课讲解的内容:1、系统组成:主回路、控制回路;2、系统的制动过程:分成各个阶段,各阶段的正反两组晶闸管的状态、电动机的状态、两个调节器的状态。