1、 可逆直流調(diào)速系統(tǒng)可逆直流調(diào)速系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)第第 3 章章內(nèi)內(nèi) 容容 提提 要要V-M可逆直流調(diào)速自動(dòng)控制系統(tǒng)可逆直流調(diào)速自動(dòng)控制系統(tǒng)直流直流PWM可逆直流調(diào)速自動(dòng)控制系統(tǒng)可逆直流調(diào)速自動(dòng)控制系統(tǒng) 電動(dòng)機(jī)除電動(dòng)轉(zhuǎn)矩外電動(dòng)機(jī)除電動(dòng)轉(zhuǎn)矩外還須產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，還須產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械快速的實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械快速的減速、停車(chē)與正反向減速、停車(chē)與正反向運(yùn)行等功能。運(yùn)行等功能。在轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩的在轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩的坐標(biāo)系上，就是四象坐標(biāo)系上，就是四象限運(yùn)行的功能。限運(yùn)行的功能。這樣的調(diào)速系統(tǒng)需要這樣的調(diào)速系統(tǒng)需要正反轉(zhuǎn)，故稱(chēng)可逆調(diào)正反轉(zhuǎn)，故稱(chēng)可逆調(diào)速系統(tǒng)。速系統(tǒng)。 3.1.1 3.1.2 V-M

2、可逆系統(tǒng)的主回路及環(huán)流可逆系統(tǒng)的主回路及環(huán)流 3.1.3 不同控制方式下的不同控制方式下的V-M可逆系統(tǒng)可逆系統(tǒng)3.1 V-M可逆調(diào)速自動(dòng)控制系統(tǒng)可逆調(diào)速自動(dòng)控制系統(tǒng)預(yù)備知識(shí)：預(yù)備知識(shí)：晶閘管晶閘管- -電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的可逆線路電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的可逆線路改變轉(zhuǎn)矩改變轉(zhuǎn)矩TeTe的方向的方向 改變電動(dòng)機(jī)電樞電流的方向改變電動(dòng)機(jī)電樞電流的方向 改變勵(lì)磁電流的方向改變勵(lì)磁電流的方向 如何實(shí)現(xiàn)可逆如何實(shí)現(xiàn)可逆? ? 理論依據(jù)理論依據(jù): : Te=Cm（）Id3.1.13.1.2 V-M可逆系統(tǒng)主回路及環(huán)流可逆系統(tǒng)主回路及環(huán)流 （1） 晶閘管裝置的整流和逆變狀態(tài)晶閘管裝置的整流和逆變狀態(tài) 在電流連續(xù)的條件下，晶閘

3、管裝置的平均理想空載在電流連續(xù)的條件下，晶閘管裝置的平均理想空載輸出電壓為輸出電壓為coscosmsinmd0maxmd0UUU整流條件：整流條件： 90, Ud Em逆變條件：逆變條件： 90, Ud Em 1 V-M系統(tǒng)的主回路系統(tǒng)的主回路-+Ud0RM+-nEV-（2） 單組晶閘管裝置的有源逆變單組晶閘管裝置的有源逆變 單組晶閘管裝置供電的單組晶閘管裝置供電的V-M系統(tǒng)在拖動(dòng)起重機(jī)系統(tǒng)在拖動(dòng)起重機(jī)類(lèi)型的負(fù)載時(shí)會(huì)出現(xiàn)整流和有源逆變狀態(tài)。類(lèi)型的負(fù)載時(shí)會(huì)出現(xiàn)整流和有源逆變狀態(tài)。 a）整流狀態(tài)：提升重物，）整流狀態(tài)：提升重物，PId 90，Ud0 E，n 0+-+-Ud0RMnEV-b）逆變狀態(tài)

4、：放下重物逆變狀態(tài)：放下重物 90，Ud0 E，n 0PIdn- nIdTe提升提升放下放下 c）機(jī)械特性）機(jī)械特性整流狀態(tài)：整流狀態(tài)： 電動(dòng)機(jī)工作于第電動(dòng)機(jī)工作于第1象限；象限；逆變狀態(tài)：逆變狀態(tài)： 電動(dòng)機(jī)工作于第電動(dòng)機(jī)工作于第4象限。象限。TL 單組單組V-M系統(tǒng)帶起重機(jī)類(lèi)型負(fù)載時(shí)的整流和逆變狀態(tài)系統(tǒng)帶起重機(jī)類(lèi)型負(fù)載時(shí)的整流和逆變狀態(tài) （3） 兩組晶閘管裝置反并聯(lián)的整流和逆變兩組晶閘管裝置反并聯(lián)的整流和逆變 兩組晶閘管裝置反并聯(lián)可逆線路的整流和兩組晶閘管裝置反并聯(lián)可逆線路的整流和逆變狀態(tài)原理與此相同，只是出現(xiàn)逆變狀態(tài)的逆變狀態(tài)原理與此相同，只是出現(xiàn)逆變狀態(tài)的具體條件不一樣。具體條件不一樣。

5、 現(xiàn)以正組晶閘管裝置整流和反組晶閘管裝現(xiàn)以正組晶閘管裝置整流和反組晶閘管裝置逆變?yōu)槔f(shuō)明兩組晶閘管裝置反并聯(lián)可逆置逆變?yōu)槔f(shuō)明兩組晶閘管裝置反并聯(lián)可逆線路的工作原理。線路的工作原理。 兩組晶閘管反并聯(lián)可逆兩組晶閘管反并聯(lián)可逆V-M系統(tǒng)的正組整流和反組逆變狀態(tài)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(dòng)運(yùn)行正組整流電動(dòng)運(yùn)行 a) 正組晶閘管裝置正組晶閘管裝置VF整流整流VF處于整流狀態(tài)：處于整流狀態(tài)：PId 此時(shí)，此時(shí)， f 90，Ud0f E， n 0VR逆變處于狀態(tài)：逆變處于狀態(tài)： 此時(shí)，此時(shí)， r 90，E |Ud0r|， n 0 電機(jī)輸出電能實(shí)現(xiàn)回饋制

6、動(dòng)。電機(jī)輸出電能實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)。 b) 反組晶閘管裝置反組晶閘管裝置VR逆變逆變b) 兩組晶閘管反并聯(lián)可逆兩組晶閘管反并聯(lián)可逆V-M系統(tǒng)的反組逆變狀態(tài)系統(tǒng)的反組逆變狀態(tài)+-+-Ud0rRMnEVR- c）機(jī)械特性范圍）機(jī)械特性范圍Id-Idn反組逆變反組逆變回饋制動(dòng)回饋制動(dòng)正組整流正組整流電動(dòng)運(yùn)動(dòng)電動(dòng)運(yùn)動(dòng)c) 機(jī)械特性運(yùn)行范圍機(jī)械特性運(yùn)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。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)工作在第二象限。系統(tǒng)工作在第二象限。（4） V-M系統(tǒng)的四象限運(yùn)行系統(tǒng)的四象限運(yùn)行 在可逆調(diào)速系統(tǒng)中，正轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)可利用反組晶閘在可逆調(diào)速系統(tǒng)中，正轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)

7、可利用反組晶閘管實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)，反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)同樣可以利用正組晶管實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)，反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)同樣可以利用正組晶閘管實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)。這樣，采用兩組晶閘管裝置的閘管實(shí)現(xiàn)回饋制動(dòng)。這樣，采用兩組晶閘管裝置的反并聯(lián)，就可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的四象限運(yùn)行。反并聯(lián)，就可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的四象限運(yùn)行。 反并聯(lián)可逆反并聯(lián)可逆V-M系統(tǒng)中的環(huán)流系統(tǒng)中的環(huán)流 MVR VFUd0f+-+Ud0rRrecRrecRa- V-M可逆系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)可逆系統(tǒng)主電路結(jié)構(gòu)Id 反并聯(lián)的晶閘管裝置的其他應(yīng)用反并聯(lián)的晶閘管裝置的其他應(yīng)用l即使是不可逆的調(diào)速系統(tǒng)，只要是需要快速的回饋即使是不可逆的調(diào)速系統(tǒng)，只要是需要快速的回饋制動(dòng)，常常也采用兩組反并聯(lián)的晶閘

8、管裝置，由正制動(dòng)，常常也采用兩組反并聯(lián)的晶閘管裝置，由正組提供電動(dòng)運(yùn)行所需的整流供電，反組只提供逆變組提供電動(dòng)運(yùn)行所需的整流供電，反組只提供逆變制動(dòng)。制動(dòng)。 l 這時(shí)，兩組晶閘管裝置的容量大小可以不同，反這時(shí)，兩組晶閘管裝置的容量大小可以不同，反組只在短時(shí)間內(nèi)給電動(dòng)機(jī)提供制動(dòng)電流，并不提供組只在短時(shí)間內(nèi)給電動(dòng)機(jī)提供制動(dòng)電流，并不提供穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的電流，實(shí)際采用的容量可以小一些。穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的電流，實(shí)際采用的容量可以小一些。2 可逆可逆V-M系統(tǒng)中的環(huán)流系統(tǒng)中的環(huán)流（1） 環(huán)流及其種類(lèi)環(huán)流及其種類(lèi)環(huán)流的定義：環(huán)流的定義： 采用兩組晶閘管反并聯(lián)的可逆采用兩組晶閘管反并聯(lián)的可逆V-M系統(tǒng)中，不流過(guò)負(fù)系統(tǒng)中，

9、不流過(guò)負(fù)載而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流，稱(chēng)作環(huán)載而直接在兩組晶閘管之間流通的短路電流，稱(chēng)作環(huán)流。流。 反并聯(lián)可逆反并聯(lián)可逆V-M系統(tǒng)中的環(huán)流系統(tǒng)中的環(huán)流 MVR VFUd0f+-+Ud0rRrecRrecRa- 環(huán)流環(huán)流IdIcIc 環(huán)流環(huán)流Id 負(fù)載電流負(fù)載電流 環(huán)流的利弊環(huán)流的利弊危害：一般地說(shuō)，這樣的環(huán)流對(duì)負(fù)載無(wú)益，徒然危害：一般地說(shuō)，這樣的環(huán)流對(duì)負(fù)載無(wú)益，徒然加重晶閘管和變壓器的負(fù)擔(dān)，消耗功率，環(huán)流太加重晶閘管和變壓器的負(fù)擔(dān)，消耗功率，環(huán)流太大時(shí)會(huì)導(dǎo)致晶閘管損壞，因此應(yīng)該予以抑制或消大時(shí)會(huì)導(dǎo)致晶閘管損壞，因此應(yīng)該予以抑制或消除。除。利用：只要合理的對(duì)環(huán)流進(jìn)行控制，保證晶閘管利用

10、：只要合理的對(duì)環(huán)流進(jìn)行控制，保證晶閘管的安全工作，可以利用環(huán)流作為流過(guò)晶閘管的基的安全工作，可以利用環(huán)流作為流過(guò)晶閘管的基本負(fù)載電流，使電動(dòng)機(jī)在空載或輕載時(shí)可工作在本負(fù)載電流，使電動(dòng)機(jī)在空載或輕載時(shí)可工作在晶閘管裝置的電流連續(xù)區(qū)，以避免電流斷續(xù)引起晶閘管裝置的電流連續(xù)區(qū)，以避免電流斷續(xù)引起的非線性對(duì)系統(tǒng)性能的影響。的非線性對(duì)系統(tǒng)性能的影響。 環(huán)流的分類(lèi)環(huán)流的分類(lèi) 在不同情況下，會(huì)出現(xiàn)下列不同性質(zhì)的環(huán)流：在不同情況下，會(huì)出現(xiàn)下列不同性質(zhì)的環(huán)流： A 靜態(tài)環(huán)流靜態(tài)環(huán)流兩組可逆線路在一定控制角下穩(wěn)定兩組可逆線路在一定控制角下穩(wěn)定工作時(shí)出現(xiàn)的環(huán)流，其中又有兩類(lèi)：工作時(shí)出現(xiàn)的環(huán)流，其中又有兩類(lèi)：直流平均

11、環(huán)流直流平均環(huán)流由晶閘管裝置輸出的直流平均由晶閘管裝置輸出的直流平均電壓所產(chǎn)生的環(huán)流稱(chēng)作直流平均環(huán)流。電壓所產(chǎn)生的環(huán)流稱(chēng)作直流平均環(huán)流。瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流兩組晶閘管輸出的直流平均電兩組晶閘管輸出的直流平均電壓差為零，但因電壓波形不同，瞬時(shí)電壓差仍會(huì)壓差為零，但因電壓波形不同，瞬時(shí)電壓差仍會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)的環(huán)流，稱(chēng)作瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流。產(chǎn)生脈動(dòng)的環(huán)流，稱(chēng)作瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流。 環(huán)流的分類(lèi)（續(xù)）環(huán)流的分類(lèi)（續(xù)）B 動(dòng)態(tài)環(huán)流動(dòng)態(tài)環(huán)流僅在可逆僅在可逆V-M系統(tǒng)處于過(guò)渡過(guò)程中出系統(tǒng)處于過(guò)渡過(guò)程中出現(xiàn)的環(huán)流?，F(xiàn)的環(huán)流。 這里，主要分析靜態(tài)環(huán)流的形成原因，并討論這里，主要分析靜態(tài)環(huán)流的形成原因，并討論其控制方法和抑制措

12、施。其控制方法和抑制措施。3 直流平均環(huán)流的抑制直流平均環(huán)流的抑制-配合控制配合控制 MVR VFUd0f+-+_Ud0rRrecRrecRa- Ud0f = Ud0 max cos f Ud0f = Ud0 max cosr （1）什么是配合控制什么是配合控制? ?整流整流逆變逆變根據(jù)控制角的不同根據(jù)控制角的不同,會(huì)出現(xiàn)三種情況會(huì)出現(xiàn)三種情況: fUd0r,電路中會(huì)出現(xiàn)直流平均環(huán)流電路中會(huì)出現(xiàn)直流平均環(huán)流. f=r,則則Ud0f=Ud0r,電路中不會(huì)出現(xiàn)直流平均環(huán)流電路中不會(huì)出現(xiàn)直流平均環(huán)流. fr,則則Ud0fUd0r,電路中不會(huì)出現(xiàn)直流平均環(huán)流電路中不會(huì)出現(xiàn)直流平均環(huán)流. Ud0f =

13、Ud0 max cos f Ud0f = Ud0 max cos r結(jié)論結(jié)論: :, ,電路有直流平均環(huán)流電路有直流平均環(huán)流. ., ,無(wú)直流平均環(huán)流無(wú)直流平均環(huán)流.(.(抑制環(huán)流抑制環(huán)流) )當(dāng)剛好滿足當(dāng)剛好滿足=時(shí)時(shí), ,稱(chēng)為配合控制稱(chēng)為配合控制. .此控制方此控制方法可以抑止平均環(huán)流法可以抑止平均環(huán)流. . （2）配合控制方法的實(shí)現(xiàn)）配合控制方法的實(shí)現(xiàn) 為了實(shí)現(xiàn)配合控制，可將兩組晶閘管裝置的觸發(fā)為了實(shí)現(xiàn)配合控制，可將兩組晶閘管裝置的觸發(fā)脈沖零位都定在脈沖零位都定在90，即，即當(dāng)控制電壓當(dāng)控制電壓 Uc= 0 時(shí)，使時(shí)，使 f = r = 90，此時(shí)此時(shí) Ud0f = Ud0r = 0 ，

14、電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)。，電機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)。增大控制電壓增大控制電壓Uc 移相時(shí)，只要使兩組觸發(fā)裝置移相時(shí)，只要使兩組觸發(fā)裝置的控制電壓大小相等符號(hào)相反就可以了。的控制電壓大小相等符號(hào)相反就可以了。 = = 配合控制電路配合控制電路GTF-GTF-正組觸發(fā)裝置正組觸發(fā)裝置 GTR-GTR-反組觸發(fā)裝置反組觸發(fā)裝置 AR-AR-反號(hào)器反號(hào)器 MVRVFRrecRrec-1ARGTRGTRUcRaM（3） = = 配合控制電路配合控制電路 配合控制移相特性配合控制移相特性 - UcmUc90o rmin180o 0oUcm90o0o 180o fmin fmin rmin r fCTRCTFUc1（4）

15、 = = 配合控制特性配合控制特性（5） = 控制的控制的工作狀態(tài)工作狀態(tài)待逆變狀態(tài)待逆變狀態(tài) 實(shí)際上，這時(shí)逆變組除環(huán)流外并實(shí)際上，這時(shí)逆變組除環(huán)流外并未流過(guò)負(fù)載電流，也就沒(méi)有電能回饋電網(wǎng)，確切地說(shuō)，未流過(guò)負(fù)載電流，也就沒(méi)有電能回饋電網(wǎng)，確切地說(shuō)，它只是處于它只是處于“待逆變狀態(tài)待逆變狀態(tài)”，表示該組晶閘管裝置是，表示該組晶閘管裝置是在逆變角控制下等待工作。在逆變角控制下等待工作。 MVR VFUd0f+-+Ud0rRrecRrecRa- MVR VFUd0f+-+Ud0rRrecRrecRa-（5） = = 控制的控制的工作狀態(tài)（續(xù)）工作狀態(tài)（續(xù)）待整流狀態(tài)待整流狀態(tài) 同樣，當(dāng)逆變組工作時(shí)，

16、另一組也同樣，當(dāng)逆變組工作時(shí)，另一組也是在等待著整流，可稱(chēng)作處于是在等待著整流，可稱(chēng)作處于“待整流狀態(tài)待整流狀態(tài)”。 所以，在所以，在 = 配合控制下，負(fù)載電流可以平滑過(guò)渡，配合控制下，負(fù)載電流可以平滑過(guò)渡，在任何時(shí)候，實(shí)際上只有一組晶閘管裝置在工作，另在任何時(shí)候，實(shí)際上只有一組晶閘管裝置在工作，另一組則處于等待工作的狀態(tài)一組則處于等待工作的狀態(tài)。（5） = = 控制的控制的工作狀態(tài)（續(xù)）工作狀態(tài)（續(xù)）4 瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流及其抑制瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流及其抑制（1） 瞬時(shí)的脈動(dòng)環(huán)流產(chǎn)生的原因：瞬時(shí)的脈動(dòng)環(huán)流產(chǎn)生的原因： 采用配合控制已經(jīng)消除了直流平均環(huán)流，但是，由采用配合控制已經(jīng)消除了直流平均環(huán)流，但是，由

17、于晶閘管裝置的輸出電壓是脈動(dòng)的，造成整流與逆變于晶閘管裝置的輸出電壓是脈動(dòng)的，造成整流與逆變電壓波形上的差異，仍會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)電壓的情況，從而電壓波形上的差異，仍會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)電壓的情況，從而仍能產(chǎn)生瞬時(shí)的脈動(dòng)環(huán)流。這個(gè)瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流是自然仍能產(chǎn)生瞬時(shí)的脈動(dòng)環(huán)流。這個(gè)瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流是自然存在的，因此配合控制有環(huán)流可逆系統(tǒng)又稱(chēng)作存在的，因此配合控制有環(huán)流可逆系統(tǒng)又稱(chēng)作自然環(huán)自然環(huán)流系統(tǒng)流系統(tǒng)。（2）瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流產(chǎn)生情況）瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流產(chǎn)生情況 瞬時(shí)電壓差和瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流的大小因控制角的不瞬時(shí)電壓差和瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流的大小因控制角的不同而異。同而異。 現(xiàn)以現(xiàn)以 f = r = 60為例，分析三相零式為例，分析三相零式

18、反并反并聯(lián)可逆線路產(chǎn)生瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流的情況聯(lián)可逆線路產(chǎn)生瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流的情況. 配合控制的三相零式反并聯(lián)可逆線路的瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流配合控制的三相零式反并聯(lián)可逆線路的瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流 a) a) 三相零式可逆線路三相零式可逆線路和瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流回路和瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流回路 - 三相零式反并聯(lián)可逆線路三相零式反并聯(lián)可逆線路IdIcp 三相零式反并聯(lián)的電壓波形三相零式反并聯(lián)的電壓波形d) d) 瞬時(shí)電壓差和瞬時(shí)電壓差和瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流波形瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流波形 b)b)整流電壓波形整流電壓波形 c) c) 逆變電壓波形逆變電壓波形 a ab bc ca au ud0rd0r0 0w w t tp p2 2p pU Ud0rd0r

19、w w t tI Icpcpi icpcp u ud da af f u ud0fd0fw w t ta ab bc ca a0 0p p2 2p pU Ud0fd0f0 0a ar r u ud0d0（3）瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流的抑制）瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流的抑制 直流平均環(huán)流可以用配合控制消除，而瞬時(shí)脈動(dòng)直流平均環(huán)流可以用配合控制消除，而瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流卻是自然存在的。為了抑制瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流，可在環(huán)流卻是自然存在的。為了抑制瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流，可在環(huán)流回路中串入電抗器，叫做環(huán)流回路中串入電抗器，叫做環(huán)流電抗器，或稱(chēng)均衡環(huán)流電抗器，或稱(chēng)均衡電抗器，用電抗器，用Lc表示表示. 環(huán)流電抗的大小可以按照把瞬時(shí)環(huán)流的直流分量環(huán)流電

20、抗的大小可以按照把瞬時(shí)環(huán)流的直流分量限制在負(fù)載額定電流的限制在負(fù)載額定電流的5%10%來(lái)設(shè)計(jì)。來(lái)設(shè)計(jì)。 環(huán)流電抗器的設(shè)置環(huán)流電抗器的設(shè)置 配合控制的三相零式反并聯(lián)可逆線路的瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流配合控制的三相零式反并聯(lián)可逆線路的瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流 a) 三相零式可逆線路三相零式可逆線路和瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流回路和瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流回路 -環(huán)流電抗器環(huán)流電抗器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(shè)置并聯(lián)的環(huán)流通道，總共要設(shè)置4個(gè)環(huán)流電抗器。個(gè)環(huán)流電抗器。12MVFVRabcABC-環(huán)流電抗器的設(shè)置（續(xù)）環(huán)流電抗器的設(shè)置（續(xù)）注意：注意： =

21、 配合控制系統(tǒng)也稱(chēng)為有環(huán)流可逆系統(tǒng)配合控制系統(tǒng)也稱(chēng)為有環(huán)流可逆系統(tǒng)3.1.3 不同控制方式下的不同控制方式下的V-M可逆調(diào)速系統(tǒng)可逆調(diào)速系統(tǒng)（1）系統(tǒng)組成）系統(tǒng)組成 MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+- -1. = 配合控制配合控制（2） 系統(tǒng)的工作原理分析要點(diǎn)系統(tǒng)的工作原理分析要點(diǎn) 根據(jù)可逆系統(tǒng)正反向運(yùn)行的需要，給定電壓、轉(zhuǎn)速反饋根據(jù)可逆系統(tǒng)正反向運(yùn)行的需要，給定電壓、轉(zhuǎn)速反饋電壓、電流反饋電壓都應(yīng)該能夠反映正和負(fù)的極性。電壓、電流反饋電壓都應(yīng)該能夠反映正和負(fù)的極性。 n給定電壓：正轉(zhuǎn)時(shí)，給定電壓：

22、正轉(zhuǎn)時(shí)，KF閉合，閉合， U*n=“+”； 反轉(zhuǎn)時(shí)，反轉(zhuǎn)時(shí)，KR閉合，閉合， U*n=“-”。n轉(zhuǎn)速反饋：正轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速反饋：正轉(zhuǎn)時(shí)， Un=“-”， 反轉(zhuǎn)時(shí)，反轉(zhuǎn)時(shí)， Un=“+”。電流給定與反饋電壓：電流給定與反饋電壓：正轉(zhuǎn)時(shí)，正轉(zhuǎn)時(shí)， Ui =“-” ，Ui =“+”；反轉(zhuǎn)時(shí)，反轉(zhuǎn)時(shí)， Ui =“+” ，Ui =“-”。 注意：由于電流反饋應(yīng)能反映極性，因此圖中的電流互感注意：由于電流反饋應(yīng)能反映極性，因此圖中的電流互感器需采用直流電流互感器或霍爾變換器，以滿足這一要求器需采用直流電流互感器或霍爾變換器，以滿足這一要求。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR控制轉(zhuǎn)速，設(shè)置雙向輸出限幅電路，控制轉(zhuǎn)速，設(shè)

23、置雙向輸出限幅電路，以限制以限制最大起制動(dòng)電流最大起制動(dòng)電流；電流調(diào)節(jié)器電流調(diào)節(jié)器ACR控制電流，設(shè)置雙向輸出限幅電控制電流，設(shè)置雙向輸出限幅電路，以限制路，以限制最小控制角最小控制角 min 與與最小逆變角最小逆變角 min 。+ - - - -+Id有環(huán)流系統(tǒng)正向運(yùn)行過(guò)程有環(huán)流系統(tǒng)正向運(yùn)行過(guò)程MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+-Pn正向運(yùn)行正向運(yùn)行- -制動(dòng)分析制動(dòng)分析（3） = 配合控制情況下配合控制情況下V-M系統(tǒng)系統(tǒng)制動(dòng)過(guò)程分析制動(dòng)過(guò)程分析 整個(gè)制動(dòng)過(guò)程可以分為兩個(gè)主要階段，其中還有一整個(gè)制

24、動(dòng)過(guò)程可以分為兩個(gè)主要階段，其中還有一些子階段。主要階段分為：些子階段。主要階段分為： I. 本組逆變階段；本組逆變階段； II.它組制動(dòng)階段。它組制動(dòng)階段。 現(xiàn)以現(xiàn)以正向制動(dòng)正向制動(dòng)為例，說(shuō)明可逆調(diào)速系統(tǒng)的制動(dòng)過(guò)程。為例，說(shuō)明可逆調(diào)速系統(tǒng)的制動(dòng)過(guò)程。 MVRVF-1ARGTRGTFUc=-UcmASRACRU*n+-UnUiU*i= U*im+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+-+ - - - -+Id 0+-+-I. I. 本組逆變階段本組逆變階段逆變逆變待整流待整流此過(guò)程時(shí)此過(guò)程時(shí)間很短，間很短，電流迅速電流迅速下降，轉(zhuǎn)下降，轉(zhuǎn)速變化不速變化不明顯。明顯。1 發(fā)出停

25、車(chē)指令后，進(jìn)入電動(dòng)機(jī)制動(dòng)過(guò)程中的正向電流衰發(fā)出停車(chē)指令后，進(jìn)入電動(dòng)機(jī)制動(dòng)過(guò)程中的正向電流衰減階段：減階段：Un*(=0) Un(-) Ui*(=U*im) Uc(=-Ucm)2 本組本組VF組由整流狀態(tài)很快變成組由整流狀態(tài)很快變成f=min的逆變狀態(tài)，它組的逆變狀態(tài)，它組VR組由組由待逆變狀態(tài)轉(zhuǎn)變成待整流狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)待逆變狀態(tài)轉(zhuǎn)變成待整流狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)E極性未變，迫使極性未變，迫使Id迅速下降，主電路電感迅速釋放儲(chǔ)能，企圖維持正向電流，但電迅速下降，主電路電感迅速釋放儲(chǔ)能，企圖維持正向電流，但電流仍會(huì)下降，直到為流仍會(huì)下降，直到為0.此階段：此階段：L(di/dt)-EUd0f+

26、 -MVRVF-1ARGTRGTFASRACRU*n+-UnUi+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA LdUcKFKR+-+ - - - -+0+-+Id-l 它組整流階段它組整流階段IIII 它組制動(dòng)階段它組制動(dòng)階段整流整流待逆變待逆變此過(guò)程此過(guò)程對(duì)應(yīng)電流對(duì)應(yīng)電流由由0上升上升到最大值。到最大值。1 當(dāng)主電路電流下降過(guò)零時(shí)，本組逆變終止，第當(dāng)主電路電流下降過(guò)零時(shí)，本組逆變終止，第階段結(jié)階段結(jié)束，轉(zhuǎn)到它組束，轉(zhuǎn)到它組VR工作，開(kāi)始通過(guò)它組制動(dòng)。工作，開(kāi)始通過(guò)它組制動(dòng)。 2 當(dāng)當(dāng) 時(shí)，它組時(shí)，它組VR由由“待整流待整流”進(jìn)入進(jìn)入整流，向主電路提供整流，向主電路提供-Id。本組。本組VF由由“

27、逆變逆變”進(jìn)入待逆變。進(jìn)入待逆變。 rdfddUUEtIL00dd3 在它組整流電壓在它組整流電壓Udor和反電動(dòng)勢(shì)和反電動(dòng)勢(shì)E的同極性的情況下，的同極性的情況下，反向電流很快增長(zhǎng)，電機(jī)處于反接制動(dòng)狀態(tài)，稱(chēng)作反向電流很快增長(zhǎng)，電機(jī)處于反接制動(dòng)狀態(tài)，稱(chēng)作 “它它組反接制動(dòng)階段組反接制動(dòng)階段”。U*i= U*imUc=-Ucm此階段：此階段：L(di/dt)-EUd0f+ -MVRVF-1ARGTRGTFASRACRU*n+-UnUi+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA LdUcKFKR+-+ - - - -+0+-+ Id+-+- - -l它組逆變子階段它組逆變子階段逆變逆變待整流待整流在最

28、大在最大電流作用電流作用下減速，下減速，時(shí)間最長(zhǎng)。時(shí)間最長(zhǎng)。1 ACR調(diào)節(jié)器退飽和的唯一途徑是反向電流調(diào)節(jié)器退飽和的唯一途徑是反向電流Idm的超調(diào)，的超調(diào)，此超調(diào)表示了制動(dòng)軌跡圖中的電動(dòng)機(jī)恒值電流制動(dòng)階段的此超調(diào)表示了制動(dòng)軌跡圖中的電動(dòng)機(jī)恒值電流制動(dòng)階段的開(kāi)始。開(kāi)始。2 ACR的控制目標(biāo)是維持的控制目標(biāo)是維持Id= Idm 。由于。由于ACR是是型系統(tǒng)，電流調(diào)型系統(tǒng)，電流調(diào)節(jié)系統(tǒng)的擾動(dòng)是電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)，它是一個(gè)線性漸減的擾動(dòng)量，節(jié)系統(tǒng)的擾動(dòng)是電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)，它是一個(gè)線性漸減的擾動(dòng)量，所以系統(tǒng)做不到無(wú)靜差，而是接近于所以系統(tǒng)做不到無(wú)靜差，而是接近于 -Idm 。3 電動(dòng)機(jī)在恒減速條件下回饋制

29、動(dòng)，把屬于機(jī)械能的動(dòng)能電動(dòng)機(jī)在恒減速條件下回饋制動(dòng)，把屬于機(jī)械能的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，其中大部分通過(guò)轉(zhuǎn)換成電能，其中大部分通過(guò)VR逆變回饋電網(wǎng)，稱(chēng)作逆變回饋電網(wǎng)，稱(chēng)作“它組逆變階段它組逆變階段”或或“它組回饋制動(dòng)階段它組回饋制動(dòng)階段”。U*i= U*imUc=-Ucm開(kāi)始退下，開(kāi)始退下，最后變?yōu)檎怠Ｗ詈笞優(yōu)檎怠? -MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA LdUcKFKR+-+ - - - -+0+-+ Id+-+-000+000-逆變逆變電流下電流下降為降為0 0，轉(zhuǎn)速降轉(zhuǎn)速降為為為為0 0，制動(dòng)結(jié)制動(dòng)結(jié)束。束。tttO

30、OOId n Uc 制動(dòng)過(guò)程系統(tǒng)響應(yīng)曲線制動(dòng)過(guò)程系統(tǒng)響應(yīng)曲線I II1II2II3-Idm IdL -Ucm E 反向起動(dòng)過(guò)程反向起動(dòng)過(guò)程 如果需要在制動(dòng)后緊接著反轉(zhuǎn)，如果需要在制動(dòng)后緊接著反轉(zhuǎn)，Id = -Idm的過(guò)程的過(guò)程就會(huì)延續(xù)下去，直到反向轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)為止。就會(huì)延續(xù)下去，直到反向轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)為止。 由于正轉(zhuǎn)制動(dòng)和反轉(zhuǎn)起動(dòng)的過(guò)程完全銜接起來(lái)，由于正轉(zhuǎn)制動(dòng)和反轉(zhuǎn)起動(dòng)的過(guò)程完全銜接起來(lái)，沒(méi)有間斷或死區(qū)，這是有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，沒(méi)有間斷或死區(qū)，這是有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，適用于要求快速正反轉(zhuǎn)的系統(tǒng)。適用于要求快速正反轉(zhuǎn)的系統(tǒng)。IdL Id n Idm OOIIIIIIt4 t3 t2 t1

31、 ttIVVVIt5 t6 -Idm -IdL n* -n* 有環(huán)流系統(tǒng)可逆運(yùn)行曲線（完整）有環(huán)流系統(tǒng)可逆運(yùn)行曲線（完整） （1） 什么是邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)什么是邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)? 當(dāng)一組晶閘管工作時(shí)，用邏輯電路封鎖另一組晶當(dāng)一組晶閘管工作時(shí)，用邏輯電路封鎖另一組晶閘管的觸發(fā)脈沖（或采用觸點(diǎn)控制方式），使它閘管的觸發(fā)脈沖（或采用觸點(diǎn)控制方式），使它完全處于阻斷的狀態(tài)完全處于阻斷的狀態(tài)2. 邏輯邏輯無(wú)環(huán)流可逆無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速系統(tǒng)（2）系統(tǒng)的原理圖）系統(tǒng)的原理圖 ASRDLC-1TAVRVFGTR2ACRMTGGTF1ACR+U*nUn-UiU*iUcfUblfUblrUcrU*i

32、+UiU*iUi0LdAR邏輯控制器邏輯控制器 邏輯選觸無(wú)環(huán)流可逆系統(tǒng)邏輯選觸無(wú)環(huán)流可逆系統(tǒng) 無(wú)環(huán)流邏輯控制器任務(wù)是：在正組晶閘管無(wú)環(huán)流邏輯控制器任務(wù)是：在正組晶閘管VF工作工作時(shí)封鎖反組脈沖，在反組晶閘管時(shí)封鎖反組脈沖，在反組晶閘管VR工作時(shí)封鎖正工作時(shí)封鎖正組脈沖。兩組一定不能同時(shí)開(kāi)放。組脈沖。兩組一定不能同時(shí)開(kāi)放。 通常采用數(shù)字邏輯電路，使其輸出信號(hào)通常采用數(shù)字邏輯電路，使其輸出信號(hào)Ublf和和Ublr以以“0”和和“1”的數(shù)字信號(hào)形式來(lái)執(zhí)行封鎖與開(kāi)放的的數(shù)字信號(hào)形式來(lái)執(zhí)行封鎖與開(kāi)放的作用作用 究竟是用究竟是用“1”還是用還是用“0”去封鎖觸發(fā)脈沖，取決去封鎖觸發(fā)脈沖，取決于觸發(fā)電路中晶

33、體管的類(lèi)型對(duì)于于觸發(fā)電路中晶體管的類(lèi)型對(duì)于NPN型的，型的，“0”表示封鎖，表示封鎖，“1”表示開(kāi)放表示開(kāi)放PNP型的則相反型的則相反 以以NPN型講解型講解（3） 可逆系統(tǒng)對(duì)無(wú)環(huán)流邏輯控制器的要求可逆系統(tǒng)對(duì)無(wú)環(huán)流邏輯控制器的要求Ui在某種程度上就反映了電樞電流的方向，因此將在某種程度上就反映了電樞電流的方向，因此將Ui作為作為DLC的一個(gè)控制信號(hào)的一個(gè)控制信號(hào)但是但是Ui并不完全反映了電樞電流的方向，只有當(dāng)某一方向上并不完全反映了電樞電流的方向，只有當(dāng)某一方向上的電流真正降為零，的電流真正降為零，DLC才能相應(yīng)動(dòng)作，因此還必須有零電才能相應(yīng)動(dòng)作，因此還必須有零電流檢測(cè)器，將其輸出作為流檢測(cè)器

34、，將其輸出作為DLC的又一控制信號(hào)的又一控制信號(hào) 用什么作為用什么作為DLC的控制信號(hào)的控制信號(hào)? ASRDLC-1TAVRVFGTR2ACRMTGGTF1ACR+U*nUn-UiU*iUcfUblfUblrUcrU*i+UiU*iUi0LdAR封鎖延時(shí)、開(kāi)放延時(shí)是為了確保轉(zhuǎn)換順利進(jìn)封鎖延時(shí)、開(kāi)放延時(shí)是為了確保轉(zhuǎn)換順利進(jìn)行并避免兩組同時(shí)導(dǎo)通行并避免兩組同時(shí)導(dǎo)通 聯(lián)鎖保護(hù)聯(lián)鎖保護(hù)確保兩組晶閘管的觸發(fā)脈沖不能同時(shí)開(kāi)放確保兩組晶閘管的觸發(fā)脈沖不能同時(shí)開(kāi)放 封鎖延時(shí)封鎖延時(shí)(td1)和開(kāi)放延時(shí)和開(kāi)放延時(shí)(td2) 兩組晶閘管進(jìn)行切換的充分必要條件是，電流給兩組晶閘管進(jìn)行切換的充分必要條件是，電流給定信

35、號(hào)定信號(hào)UiUi改變極性和零電流檢測(cè)器發(fā)出零電流改變極性和零電流檢測(cè)器發(fā)出零電流信號(hào)信號(hào) 切換指令發(fā)出以后，必須經(jīng)過(guò)封鎖延時(shí)切換指令發(fā)出以后，必須經(jīng)過(guò)封鎖延時(shí)td1td1才能才能封鎖原導(dǎo)通組脈沖，又必須經(jīng)過(guò)開(kāi)放延時(shí)封鎖原導(dǎo)通組脈沖，又必須經(jīng)過(guò)開(kāi)放延時(shí)td2td2后后才能開(kāi)放另一組脈沖才能開(kāi)放另一組脈沖 在任何情況下，兩組晶閘管的觸發(fā)脈沖決不允許在任何情況下，兩組晶閘管的觸發(fā)脈沖決不允許同時(shí)開(kāi)放同時(shí)開(kāi)放v對(duì)無(wú)環(huán)流邏輯控制器對(duì)無(wú)環(huán)流邏輯控制器( (DLC) )的要求可總結(jié)如下：的要求可總結(jié)如下：（4） 無(wú)環(huán)流邏輯控制器的組成原理無(wú)環(huán)流邏輯控制器的組成原理解釋?zhuān)哼壿嬇袛嚓P(guān)系解釋?zhuān)哼壿嬇袛嚓P(guān)系UTUz

36、UFURUTUzUFUR111001011010000100101001 邏輯判斷真值表邏輯判斷真值表 邏輯代數(shù)式邏輯代數(shù)式UT：“1”表示正向轉(zhuǎn)矩表示正向轉(zhuǎn)矩“”表示反向轉(zhuǎn)矩表示反向轉(zhuǎn)矩U UZ Z：“1”1”表示電流為零，表示電流為零，“”表示電流不為零表示電流不為零v軟件邏輯控制軟件邏輯控制N NN NY YY YIdL Id n n* Idm OOIIIIIIt4 t3 t2 t1 tt-n* IVVVIt5 t6 -Idm -IdL 電流換向死區(qū)電流換向死區(qū)n 無(wú)環(huán)流系統(tǒng)可逆運(yùn)行曲線無(wú)環(huán)流系統(tǒng)可逆運(yùn)行曲線DLC控制情況下：控制情況下：正轉(zhuǎn)制動(dòng)和反轉(zhuǎn)起動(dòng)完全銜接，過(guò)渡平滑，速度快。正轉(zhuǎn)

37、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)起動(dòng)完全銜接，過(guò)渡平滑，速度快。 = 配合控制消除了直流平均環(huán)流。配合控制消除了直流平均環(huán)流。瞬時(shí)環(huán)流自然存在，需引進(jìn)瞬時(shí)環(huán)流自然存在，需引進(jìn)Lc抑制，對(duì)大容量系統(tǒng)而抑制，對(duì)大容量系統(tǒng)而言不利。言不利。u = 配合控制系統(tǒng)配合控制系統(tǒng)(有環(huán)流可逆系統(tǒng)有環(huán)流可逆系統(tǒng))特點(diǎn)總結(jié)特點(diǎn)總結(jié)：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：v省去環(huán)流電抗器，沒(méi)有附加的環(huán)流損耗；省去環(huán)流電抗器，沒(méi)有附加的環(huán)流損耗；v節(jié)省變壓器和晶閘管裝置等設(shè)備的容量；節(jié)省變壓器和晶閘管裝置等設(shè)備的容量；v降低因換流失敗而造成的事故。降低因換流失敗而造成的事故。u邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)特點(diǎn)總結(jié)邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)特點(diǎn)總結(jié): :n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：v 由于延時(shí)造成了電流

38、換向死區(qū)，影響過(guò)渡過(guò)由于延時(shí)造成了電流換向死區(qū)，影響過(guò)渡過(guò)程的快速性。程的快速性。重點(diǎn)：重點(diǎn)：理解環(huán)流的概念及抑制措施。理解環(huán)流的概念及抑制措施。掌握有環(huán)流系統(tǒng)的配合控制方法及運(yùn)行過(guò)程分析。掌握有環(huán)流系統(tǒng)的配合控制方法及運(yùn)行過(guò)程分析。理解邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理。理解邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及原理。DLC的主要作用及需要實(shí)現(xiàn)的功能。的主要作用及需要實(shí)現(xiàn)的功能。掌握掌握V-M可逆系統(tǒng)的兩類(lèi)控制方法及可逆系統(tǒng)的兩類(lèi)控制方法及 具體實(shí)現(xiàn)方式。具體實(shí)現(xiàn)方式。理解可逆系統(tǒng)的制動(dòng)原理。理解可逆系統(tǒng)的制動(dòng)原理。PWMPWM系統(tǒng)與系統(tǒng)與V-MV-M系統(tǒng)比較系統(tǒng)比較, ,優(yōu)越性在于優(yōu)越性在于: : 主線路接線簡(jiǎn)單

39、主線路接線簡(jiǎn)單 開(kāi)關(guān)頻率高開(kāi)關(guān)頻率高, ,電流容易連續(xù)電流容易連續(xù), ,諧波少諧波少, ,電機(jī)損耗和發(fā)電機(jī)損耗和發(fā)熱都小熱都小. . 低速性能好低速性能好, ,穩(wěn)速精度高穩(wěn)速精度高, ,因而調(diào)速范圍寬因而調(diào)速范圍寬. . 快速響應(yīng)性能好快速響應(yīng)性能好, ,動(dòng)態(tài)抗擾能力強(qiáng)動(dòng)態(tài)抗擾能力強(qiáng). .裝置效率高裝置效率高. . 直流電源采用不控三相整流時(shí)直流電源采用不控三相整流時(shí), ,電網(wǎng)功率因數(shù)高電網(wǎng)功率因數(shù)高. .3.2 PWM可逆調(diào)速系統(tǒng)可逆調(diào)速系統(tǒng) 1PWM變換器變換器3.2.1 脈寬調(diào)制變換器脈寬調(diào)制變換器（PWM系統(tǒng)的主電路）系統(tǒng)的主電路）不可逆不可逆可逆可逆單極式單極式雙極式雙極式脈寬調(diào)制變

40、換器是采用脈沖寬度調(diào)制的一種直流斬波器。脈寬調(diào)制變換器是采用脈沖寬度調(diào)制的一種直流斬波器。（將一種直流變成另外可調(diào)的直流）（將一種直流變成另外可調(diào)的直流） 2PWM變換器的分類(lèi)變換器的分類(lèi) l 橋式可逆橋式可逆PWM變換器變換器橋式可逆橋式可逆PWM變換器電路變換器電路3241ggggUUUU在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，n當(dāng)當(dāng)0tton時(shí)，時(shí)，UAB=US，電樞電流，電樞電流id沿回路沿回路1流通；流通；n當(dāng)當(dāng)tont1/2時(shí)，時(shí)，為正，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)為正，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)1/2時(shí)，時(shí)， 為為負(fù)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)負(fù)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；當(dāng)=1/2時(shí)，時(shí)， =0，電動(dòng)機(jī)停止。，電動(dòng)機(jī)停止。 sons

41、onsondUTtUTtTUTtU) 12(12雙極式控制的橋式可逆雙極式控制的橋式可逆PWM變換器有下列優(yōu)點(diǎn)：變換器有下列優(yōu)點(diǎn)：（1）電流一定連續(xù)；）電流一定連續(xù)；（2）可使電動(dòng)機(jī)在四象限運(yùn)行；）可使電動(dòng)機(jī)在四象限運(yùn)行；（3）電動(dòng)機(jī)停止時(shí)有微振電流，能消除靜磨擦死區(qū)；）電動(dòng)機(jī)停止時(shí)有微振電流，能消除靜磨擦死區(qū)；（4）低速平穩(wěn)性好，系統(tǒng)的調(diào)速范圍大；）低速平穩(wěn)性好，系統(tǒng)的調(diào)速范圍大；（5）低速時(shí)，每個(gè)開(kāi)關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)脈沖仍較寬，有利）低速時(shí)，每個(gè)開(kāi)關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)脈沖仍較寬，有利于保證器件的可靠導(dǎo)通。于保證器件的可靠導(dǎo)通。雙極式控制方式的不足之處是：雙極式控制方式的不足之處是： 在工作過(guò)程中，在工作

42、過(guò)程中，4個(gè)開(kāi)關(guān)器件可能都處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，個(gè)開(kāi)關(guān)器件可能都處于開(kāi)關(guān)狀態(tài)，開(kāi)關(guān)損耗大，而且在切換時(shí)可能發(fā)生上、下橋臂直開(kāi)關(guān)損耗大，而且在切換時(shí)可能發(fā)生上、下橋臂直通的事故，為了防止直通，在上、下橋臂的驅(qū)動(dòng)脈通的事故，為了防止直通，在上、下橋臂的驅(qū)動(dòng)脈沖之間，應(yīng)設(shè)置邏輯延時(shí)。沖之間，應(yīng)設(shè)置邏輯延時(shí)。3.2.2 脈寬調(diào)速系統(tǒng)的控制電路脈寬調(diào)速系統(tǒng)的控制電路雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的原理框圖如下雙閉環(huán)脈寬調(diào)速系統(tǒng)的原理框圖如下: : 晶體管晶體管PWMPWM變換器僅是把已有的變換器僅是把已有的PWMPWM信號(hào)拿來(lái)使用信號(hào)拿來(lái)使用, ,并不改變信號(hào)的性質(zhì)并不改變信號(hào)的性質(zhì), ,而由而由GTRGTR構(gòu)成的脈寬調(diào)速

43、系統(tǒng)構(gòu)成的脈寬調(diào)速系統(tǒng)還必須具備相應(yīng)的控制電路還必須具備相應(yīng)的控制電路, ,通過(guò)控制電路的調(diào)節(jié)才通過(guò)控制電路的調(diào)節(jié)才能真正起到調(diào)速的作用能真正起到調(diào)速的作用. .調(diào)制波發(fā)生器調(diào)制波發(fā)生器脈寬調(diào)制器脈寬調(diào)制器邏輯延時(shí)邏輯延時(shí)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器限流保護(hù)限流保護(hù) (1) (1) 脈寬調(diào)制器脈寬調(diào)制器 脈寬調(diào)制器是控制電路的核心脈寬調(diào)制器是控制電路的核心, ,它將輸入直流它將輸入直流信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成比例的方波信號(hào)信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成比例的方波信號(hào), ,以便于對(duì)晶以便于對(duì)晶體管進(jìn)行控制體管進(jìn)行控制. .1 1 脈寬調(diào)制器脈寬調(diào)制器(2) 電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu)調(diào)制波信號(hào)調(diào)制波信號(hào)偏置偏置信號(hào)信號(hào)控制控制信號(hào)信號(hào)運(yùn)算放大

44、器工作在運(yùn)算放大器工作在開(kāi)環(huán)狀態(tài)，當(dāng)輸入開(kāi)環(huán)狀態(tài)，當(dāng)輸入電壓極性改變時(shí)，電壓極性改變時(shí)，輸出電壓就在正、輸出電壓就在正、負(fù)飽和值之間變化，負(fù)飽和值之間變化，這樣就完成了把連這樣就完成了把連續(xù)電壓變成脈沖電續(xù)電壓變成脈沖電壓的轉(zhuǎn)換作用。壓的轉(zhuǎn)換作用。 (3) 輸入信號(hào)介紹輸入信號(hào)介紹調(diào)制波可以是鋸齒波調(diào)制波可以是鋸齒波, ,可以是三角波等可以是三角波等, ,這里以鋸這里以鋸齒波為例齒波為例. .UcUc是控制電壓是控制電壓, ,其大小和極性均可變其大小和極性均可變. .UbUb是偏置電壓是偏置電壓, ,一般當(dāng)一般當(dāng)UcUc等于等于0 0時(shí)時(shí), ,保證輸出電壓保證輸出電壓正負(fù)半周寬度相等正負(fù)半周寬

45、度相等. .放大器的輸入應(yīng)該是三個(gè)信號(hào)的疊加放大器的輸入應(yīng)該是三個(gè)信號(hào)的疊加. .(4) 工作原理工作原理( (波形分析波形分析) )2 驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電路 l脈寬調(diào)制器輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)分配和邏輯延脈寬調(diào)制器輸出的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)分配和邏輯延時(shí)后，送給驅(qū)動(dòng)器作功率放大，以驅(qū)動(dòng)主電路的開(kāi)時(shí)后，送給驅(qū)動(dòng)器作功率放大，以驅(qū)動(dòng)主電路的開(kāi)關(guān)器件，每個(gè)開(kāi)關(guān)管應(yīng)有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器關(guān)器件，每個(gè)開(kāi)關(guān)管應(yīng)有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器.l為了確保開(kāi)關(guān)管在開(kāi)通時(shí)能迅速達(dá)到飽和導(dǎo)通，關(guān)為了確保開(kāi)關(guān)管在開(kāi)通時(shí)能迅速達(dá)到飽和導(dǎo)通，關(guān)斷時(shí)能迅速截止，必須要選擇和設(shè)計(jì)合適的驅(qū)動(dòng)器斷時(shí)能迅速截止，必須要選擇和設(shè)計(jì)合適的驅(qū)動(dòng)器.l為保證強(qiáng)弱電隔離為保證強(qiáng)弱電隔離,驅(qū)動(dòng)電路與控制電路之間應(yīng)有隔驅(qū)動(dòng)電路與控制電路之間應(yīng)有隔離措施離措施,一般采用光電耦合器來(lái)實(shí)現(xiàn)一般采用光電耦合器來(lái)實(shí)現(xiàn). 比如比如：晶體管驅(qū)動(dòng)電路：晶體管驅(qū)動(dòng)電路光耦光耦隔離隔離比如比如：