电力拖动自动控制系统(陈伯时).ppt

直流拖动控制系统 第1篇的主要内容 本节要点： 引 言 直流电动机稳态表达式 调节电动机转速的三种方法： （1）调压调速 工作条件： 保持励磁 ? = ?N ； 保持电阻 R = Ra 调节过程： 改变电压 UN ? U? U? ?n ?， n0 ? 调速特性： 转速下降，机械特性曲线平行下移。 （2）调阻调速 工作条件： 保持励磁 ? = ?N ； 保持电压 U =UN ； 调节过程： 增加电阻 Ra ? R? R ? ?n ?，n0不变； 调速特性： 转速下降，机械特性曲线变软。 （3）调磁调速 第1章 闭环控制的直流调速系统 本章着重讨论基本的闭环控制系统及其分析与设计方法。 本章提要 1.1.1 旋转变流机组 G-M系统工作原理 G-M系统特性 1.1.2 静止式可控整流器 V-M系统工作原理 V-M系统的特点(与G-M系统相比较) V-M系统的问题 1.1.3 直流斩波器或脉宽调制变换器 1. 直流斩波器的基本结构 2. 斩波器的基本控制原理 3. 输出电压计算 4.斩波电路三种控制方式 PWM系统的优点 PWM系统的优点（续） 小 结 思考题 本节要点 1.2 晶闸管-电动机系统（V-M系统）的主要问题 静止式可控整流器 1.2.1* 触发脉冲相位控制 等效电路分析 瞬时电压平衡方程 整流电压的平均值计算 表1-1 不同整流电路(全控)的整流电压值 整流与逆变状态 逆变颠覆限制 1.2.2* 电流脉动及其波形的连续与断续 V-M系统主电路的输出 1.2.3* 抑制电流脉动的措施 （1）平波电抗器的设置与计算 单相桥式全控整流电路 三相半波整流电路 三相桥式整流电路 （2）多重化整流电路 1.2.4 晶闸管-电动机系统的机械特性 （1）电流连续情况 （2）电流断续情况 （3）电流断续机械特性计算 （4）V-M系统机械特性 （5）V-M系统机械特性的特点 1.2.5 晶闸管触发和整流装置的放大系数和传递函数 晶闸管触发和整流装置的放大系数的计算 晶闸管触发和整流装置的传递函数 （1）晶闸管触发与整流失控时间分析 （3）Ts 值的选取 （4）传递函数的求取 （5）近似传递函数 （6）晶闸管触发与整流装置动态结构 1.3 直流脉宽调速系统的主要问题 自从全控型电力电子器件问世以后，就出现了采用脉冲宽度调制（PWM）的高频开关控制方式形成的脉宽调制变换器-直流电动机调速系统，简称直流脉宽调速系统，即直流PWM调速系统。 本节提要 （1）PWM变换器的工作状态和波形； （2）直流PWM调速系统的机械特性； （3）PWM控制与变换器的数学模型； （4）电能回馈与泵升电压的限制。 本节要点 1.3.1 PWM变换器的工作状态和电压、 电流波形 PWM变换器的作用是：用PWM调制的方法，把恒定的直流电源电压调制成频率一定、宽度可变的脉冲电压系列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电机转速。 PWM变换器电路有多种形式，主要分为不可逆与可逆两大类，下面分别阐述其工作原理。 1. 不可逆PWM变换器 （1）简单的不可逆PWM变换器 简单的不可逆PWM变换器-直流电动机系统主电路原理图如图1-16所示，功率开关器件可以是任意一种全控型开关器件，这样的电路又称直流降压斩波器。 ? 主电路结构 工作状态与波形 在一个开关周期内， 当0 ≤ t ton时，Ug为正，VT导通，电源电压通过VT加到电动机电枢两端； 当ton ≤ t T 时， Ug为负，VT关断，电枢失去电源，经VD续流。 电机两端得到的平均电压为 (1-17) 式中 ? = ton / T 为 PWM 波形的占空比， （2）有制动的不可逆PWM变换器电路 在简单的不可逆电路中电流不能反向，因而没有制动能力，只能作单象限运行。需要制动时，必须为反向电流提供通路，如图1-17a所示的双管交替开关电路。当VT1 导通时，流过正向电流