电力拖动自动控制系统——运动控制系统：第4章 可逆控制和弱磁控制的直流调速系统.ppt

中国地质大学自动化学院自动控制系电动机除电动转矩外，还须产生制动转矩，实现生产机械的快速减速、停车与正反向运行等功能
在转速和电磁转矩坐标系统上，就是四象限运行的功能
这样的调速系统需要正反转，故称可逆调速系统
改变电枢电压极性、励磁磁通方向实现对电机旋转方向的改变很简单，难点是电力电子器件电流方向的反向2024/10/23中国地质大学（武汉）自动化学院
4.1直流PWM可逆调速系统正向电动运行波形第1阶段：在ton≤t≤T期间，Ug2、Ug3为正，VT2、VT3导通，Ug1、Ug4为负，使VT1、VT4保持截止，电流–id沿回路3流通，电动机M两端电压UAB=–Us；
第2阶段：在0≤t≤ton期间，Ug2、Ug3为负VT2、VT3截止，VD1、VD4续流，并钳位使VT1、VT4截止，电流–id沿回路4流通，电动机M两端电压UAB=+Us；双极式控制可逆PWM变换器的输出平均电压为

注意：这里的计算公式与不可逆变换器中的公式就不一样了。双极式控制的桥式可逆PWM变换器有下列优点：
1）电流一定连续
2）可使电机在四象限运行
3）电机停止时有微振电流，能消除静摩擦死区
4）低速平稳性好，系统的调速范围可达1:20000左右
5）低速时，每个开关器件的驱动脉冲仍较宽，有利于保证器件的可靠导通直流PWM可逆调速系统转速反向的过渡过程单片微机控制的PWM可逆直流调速系统单组晶闸管装置供电的V-M系统在拖动起重机类型的负载时也可能出现整流和有源逆变状态。整流状态
电动机工作于第一象限
逆变状态
电动机工作于第四象限V-M可逆直流调速系统的主回路及环流－两组晶闸管反并联V-M可逆直流调速系统的主回路及环流－两组晶闸管反并联V-M可逆直流调速系统的主回路及环流－两组晶闸管反并联V-M可逆直流调速系统的主回路及环流－两组晶闸管反并联V-M可逆直流调速系统的主回路及环流－环流问题V-M可逆直流调速系统的主回路及环流－环流问题V-M可逆直流调速系统的主回路及环流－环流问题V-M可逆直流调速系统的主回路及环流－环流问题V-M可逆直流调速系统的控制-有环流可逆V-M系统V-M可逆直流调速系统的控制-有环流可逆V-M系统V-M可逆直流调速系统的控制-有环流可逆V-M系统V-M可逆直流调速系统的控制-有环流可逆V-M系统V-M可逆直流调速系统的控制-有环流可逆V-M系统V-M可逆直流调速系统的控制-无环流可逆V-M系统封锁时间tdbl:检测到电流不超过最小电流I0时开始计时，约半个到一个脉波时间，三相桥式约为2~3ms
开放延时tdt：为了防止两组晶闸管同时导通，设置开放延时时间tdt，一般大于一个波头的时间，对三相桥式可取5~7ms
逻辑互锁信号：保证两个输出信号
之间绝不会出现两组脉冲同时开发制动过渡过程分析陈鑫([e-mail])陈鑫([e-mail])陈鑫([e-mail])陈鑫([e-mail])制动过渡过程分析变电枢电压方法是从基速（即额定转速）向下调速。在变压调速范围内，因为励磁磁通不变，电磁转矩Te=KmΦId，允许的转矩也不会变，称作“恒转矩调速方式”
降低励磁电流以减弱磁通是从基速向上调速。在弱磁调速范围内，转速越高，磁通越弱，容许的转矩不得不减少，转矩与转速的乘积则不变，即允许功率不变，是为“恒功率调速方式”
当负载要求的调速范围大时，就采用变压和弱磁配合控制的办法，即在基速以下保持磁通为额定值不变，只调节电枢电压，而在基速以上则把电压保持为额定值，减弱磁通升速弱磁与调压配合控制特性带有励磁电流闭环的弱磁与调压的配合控制直流调速系统
AFR—励磁电流调节器UPEF—励磁电力电子变换器励磁电流的闭环控制励磁电流的闭环控制即使忽略磁路的非线性，在磁通变化的过程中直流电动机也是一个非线性对象
如果转速调节器ASR仍采用线性的PI调节器，将无法保证在整个弱磁调速范围内都得到优良的控制性能
为了解决这个问题，原则上应使ASR具有可变参数，以适应磁通的变化
采用微机数字控制系统，调节器的参数跟随磁通实时地变化，可以得到优良的控制性能