电力拖动自动控制系统 教学课件 作者 李华德 第四章 可逆直流调速系统.pptVIP

1.逻辑控制无环流调速系统 （1）逻辑无环流系统组成及特点 图4-7是逻辑控制的无环流可逆调速系统的一种典型结构，其主电路采用两组晶闸管装置反并联线路，由于没有环流，无需再设置环流电抗器，但为了抑制负载电流的脉动并保证在正常稳定运行时电流波形的连续，仍需保留平波电抗器。控制系统仍采用典型的转速、电流双闭环结构，除了增加无环流逻辑控制器DLC及省去主电路的环流电抗器之外，该系统与配合控制有环流系统完全相同。 图4-7逻辑控制的无环流可逆调速系统原理图 （2）无环流系统对逻辑控制器的要求 在任何情况下，两组晶闸管装置绝对不允许同时加触发脉冲。一组晶闸管变流装置工作时，另一组的触发脉冲必须严格封锁； 用转速调节器输出的电流给定信号 作为转矩极性鉴别信号，以其极性来决定开放哪一组晶闸管的触发脉冲。但必须等到零电流检测器给出的零电流信号为零以后，方可正式发出逻辑切换指令； 发出逻辑切换指令之后，要经过2～3ms的封锁延时，封锁原导通组的触发脉冲，而后再经过5～7ms左右的开放延时，再开放原封锁组的触发脉冲； 为保证两组脉冲绝对可靠工作，还应设置保护环节，以防止两组脉冲同时出现而造成电源短路。 （3）无环流逻辑控制器的实现 根据上述要求，DLC的结构及其输入、输出信号如图4-8所示。 图4-8 无环流逻辑控制器的构成 输入信号是转矩极性鉴别信号 和零电流信号检测信号 ，输出信号是封锁正组晶闸管触发脉冲信号 及封锁反组晶闸管触发脉冲信号 。从功能上来看，逻辑装置可分为电平检测、逻辑判断、延时电路和联锁保护四个部分。逻辑装置本身的具体线路可以各式各样，但其输入、输出信号的性质和逻辑装置本身所具有的功能是相同的。 （4）逻辑无环流系统的改进措施 与有环流可逆调速系统相比，逻辑控制的无环流电枢可逆调速系统的主要优点是：不需要设置环流电抗器，没有附加的环流损耗和减少了变压器和晶闸管变流装置的设备容量。如果逻辑装置动作可靠，因换流失败而造成的事故比有环流系统要低。该系统的不足之处是由于延时造成了换向死区，影响过渡过程的快速性。 逻辑无环流系统的另一个问题是在电流换向后有时会有较大的反向冲击电流。 为了限制电流冲击，可以利用逻辑切换的机会，人为地在待工作组电流调节器输入端暂时加上一个与 极性相同的信号 ，把待工作组的逆变角推到?min，使他桥制动一开始就进入他桥逆变阶段，即反组VR在逆变状态下投入工作，逆变电势与电机反电势极性相反，冲击电流自然就小多了，这对系统是有利的。 信号可由DLC发出，俗称“推?” 信号。 加入“推?”信号后，冲击电流没有了，但却大大延长了电流换向死区。因为电动机切换前的转速所决定的反电动势一般都低于?min所对应的最大逆变电压，待工作组在? = ?min下投入运行，此时的逆变电压必将大于电动机反电势，不可能建立反向电流。一直等到 数值降低，脉冲前移使 时，才开始建立反向电流，脉冲由?min移到能建立电流这一段时间大大延长了电流换向死区。 为了减少电流换向死区，可采用具有电势记忆环节的有准备切换的逻辑无环流系统，其基本方法是：待工作组变流装置的? 角在切换前不是等在?min处，而是直接推到与电动机反电势相等的逆变电压的位置，使待工作组在逆变状态下投入工作，由于其逆变电压和电动机反电势大小相等，方向相反，从而可以做到既无电流冲击，又能很快建立反向电流。这种系统需要记忆切换瞬间电动机反电势的大小，以便进行有准备切换。 2.错位控制无环流可逆调速系统 错位无环流可逆调速系统和逻辑无环流可逆系统一样，在运行过程中既无直流环流，也无脉动环流，但二者消除环流的方法不同。后者是用逻辑切换装置开放一组变流装置的脉冲，封锁另一组变流装置的脉冲，采用从根本上切断环流通路的方法实现无环流；前者和有环流系统一样，当一组变流装置处于整流状态时，另一组处于待逆变状态，而用两组脉冲错开较远的方法实现无环流。 4.2 可逆直流脉宽调速系统（PWM可逆系统） 可逆直流PWM调速系统主电路的结构形式有H形，T形等类型。这里仅介绍常用的H形变换器，它是由四个功率开关器件及相应的续流二极管构成的桥式电路。其控制方式可分双极式、单极式和受限单极式三种。 1.双极式H形可逆PWM变换器 图4-9给出了双极式H形可逆PWM变换器的电路图。 图4-9 双极式H型PWM变换电路图 四个功率开