电力拖动自动控制系统 运动控制系统第4版 教学课件 作者 阮毅 陈伯时第一章.pptVIP

1.转速反馈控制直流调速系统的静特性 图2-18　带转速负反馈的闭环直流调速系统原理框图 1.转速反馈控制直流调速系统的静特性 图2-19　转速负反馈闭环直流调速系统稳态结构框图a 闭环调速系统　b 只考虑给定作用时的闭环系统c 只考虑扰动作用-R时的闭环系统 第一节 1.触发脉冲相位控制2.电流脉动及其波形的连续与断续3.晶闸管整流器-电动机系统的机械特性4.晶闸管触发和整流装置的放大系数和传递函数5.晶闸管整流器运行中存在的问题第二节 1. PWM变换器的工作状态和电压、电流波形2.直流PWM调速系统的机械特性3. PWM控制器与变换器的动态数学模型4.直流PWM调速系统的电能回馈和泵升电压 第一章 第三节 1.调速范围2.静差率3.调速范围、静差率和额定速降之间的关系第四节 1.转速反馈控制直流调速系统的静特性2.转速反馈控制直流调速系统的动态数学模型 图1-1　运动控制及其相关学科 图1-2　运动控制系统及其组成 图1-3　恒转矩负载特性a 位能性恒转矩负载　b 反抗性恒转矩负载 图1-4　恒功率负载特性 图1-5　风机、泵类负载特性 3 改变电枢回路电阻R。 图2-1　晶闸管整流器-电动机调速系统 V-M系统 原理图 1.触发脉冲相位控制 图2-2　V-M系统主电路的等效电路图 1.触发脉冲相位控制 表2-1　不同整流电路的整流电压波峰值、脉冲数及平均整流电压 2.电流脉动及其波形的连续与断续 1 增加整流电路相数，或采用多重化技术；2 设置电感量足够大的平波电抗器。 2.电流脉动及其波形的连续与断续 图2-3　带R-L-E负载单相全控桥式整流电路的输出电压和电流波形 2.电流脉动及其波形的连续与断续 图2-4　V-M系统的电流波形a 电流连续　b 电流断续 3.晶闸管整流器-电动机系统的机械特性 图2-5　电流连续时V-M系统的机械特性 箭头方向表示α增大 3.晶闸管整流器-电动机系统的机械特性 图2-7　晶闸管触发与整流装置的输入-输出特性和的测定 4.晶闸管触发和整流装置的放大系数和传递函数 图2-8　晶闸管触发与整流装置的失控时间 4.晶闸管触发和整流装置的放大系数和传递函数 表2-2 　晶闸管整流器的失控时间 f 50Hz 4.晶闸管触发和整流装置的放大系数和传递函数 图2-9　晶闸管触发与整流装置动态结构框图a 准确的时滞环节　b 近似的一阶惯性环节 5.晶闸管整流器运行中存在的问题 1 晶闸管是单向导电的，它不允许电流反向，给电动机的可逆运行带来困难。2 晶闸管对过电压、过电流和过高的du/dt与di/dt都十分敏感，其中任一指标超过允许值都可能在很短的时间内损坏晶闸管。3 晶闸管的可控性是基于对其门极的移相触发控制，在较低速度运行时，晶闸管的导通角很小，使得系统的功率因数也随之减少，在交流侧会产生较大的谐波电流，引起电网电压的畸变，被称为“电力公害”。 5.晶闸管整流器运行中存在的问题 4 若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；5 电力电子开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；6 直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。 1. PWM变换器的工作状态和电压、电流波形 图2-10　简单的不可逆PWM变换器-直流电动机系统a 电路原理图　b 电压和电流波形—直流电源电压　C—滤波电容器　VT—电力电子开关器件VD—续流二极管　M—直流电动机 1. PWM变换器的工作状态和电压、电流波形 图2-11　有制动电流通路的不可逆PWM变换器-直流电动机系统a 电路原理图　b 一般电动状态的电压、电流波形c 制动状态的电压、电流波形　d 轻载电动状态的电流波形 1. PWM变换器的工作状态和电压、电流波形 表2-3　二象限不可逆PWM变换器在不同工作状态下的导通器件和电流回路与方向 2.直流PWM调速系统的机械特性 图2-12　直流PWM调速系统 电流连续 的机械特性 3. PWM控制器与变换器的动态数学模型 图2-13　PWM控制器与变换器的框图 4.直流PWM调速系统的电能回馈和泵升电压 1 调速：在一定的最高转速和最低转速范围内，分档地 有级 或平滑地 无级 调节转速；2 稳速：以一定的精度在所需转速上稳定运行，在各种干扰下不允许有过大的转速波动，以确保产品质量；3 加、减速：频繁起动、制动的设备要求加速、减速尽量快，以提高生产率；不宜经受剧烈速度变化的机械则要求起动、制动尽量平稳。 1.调速范围 生产机械要求电动机提供的最高转速nmax和最低转速nmin之比称为调速范围，用字母D表示 2.静差率 图2-14　不同转速下的静差率