电传动控制原理第四章 相控电力机车a.pptVIP

第四章 相控调速及其控制系统 第四章 相控调压调速及其控制系统 —— 6G型电力机车 § 4.1 有级调速与无级调速 有级调速机车: § 4.2 6G型电力机车主电路 桥式整流：变压器的容量发挥充分，结构简化 两段半控桥相控无级调压：起动、调速平滑 半集中式供电：电机之间负载分配较均匀 取消了调压开关：主电路简单、开关电器动作减少 低压调压 § 4.3 机车功率因数问题 实现端电压平滑调节，减少电流冲击，较好利用粘着力 获得机车工作范围内的任意牵引力和速度 更好地利用机车的惯性 取消笨重的有触点式调压开关 提高功率因数的方法 利用特殊控制方法 不对称触发 扇形控制 PWM控制 多段桥顺序控制 §4.4 6G电子控制系统 §4.5 典型电路分析 二、脉冲形成及整形电路 三、换相角限制环节 四、脉冲功率放大电路 具有脉冲信号 足够的电流电压 触发脉冲宽度 触发脉冲与主电路电源电压同步 触发脉冲的移相范围应满足要求 窄脉冲 宽脉冲 连续脉冲 双脉冲 脉冲列 组合脉冲 五、基准电流形成电路 电流限制环节 Ud : 0 ? 900V ? Id : 1650A ? 1400A 六、两段桥连续控制 6G：u网 = umsin?t u网 同步变压器 ?t u网 uc(ur) u网 u1 ?t u1(反相) 串联谐振电路 uc(滞后u190o) ur(实际超前网压90o) R、L、C兼有滤波作用 RLC串联谐振电路 特点： 改变电阻R可以调节电容的端电压 电容的端电压UC比电源电压滞后90° 从电容端取输出电压RLC电路起到滤波作用 采用同步电压和可调直流电压相叠加 改变输出电压“0”态相位 改变脉冲相位 ur：同步余弦电压 uc：直流控制电压 ub = ur + uc = Urmcos?t + Uc 6G：ur = 7.5cos?t uc = +7.5 ? -7.5V 2. 交直叠加移相电路 u网 ur ?t ?t ub 7.5V ?t ub ?t ub -7.5V 180° 90° 当 u c= 7.5V u b= 7.5cos?t + 7.5 = 0 cos?t = －1 ? ?t = 180° 当 u c= 0 u b= 7.5cos?t + 0 = 0 cos?t = 0 ? ?t = 90° 当 u c= - 7.5V u b= 7.5cos?t － 7.5 = 0 cos?t = 1 ? ?t = 0° 结论：当u c从7.5V变到－7.5V时，u b= 0的相位从180°变到0° 交直叠加移相电路的特点： 优点：主电路输出电压Ud与控制电压Uc具有线性关系 ur和uc相交时：Urmcos? = -Uc ? cos? = - Uc / Urm 半控：Ud = Ud0 ( 1 + cos? ) / 2 ? Ud与Uc具有简单的线性关系 全控：Ud = Ud0 cos? ? Ud = Ud0 Urm Uc - ? Ud = Ud0 2Urm Uc + Ud0 2 - 缺点：电源电压波动和波形畸变会影响控制角的变化 ? D3 T2 R20 T4 R22 R26 R24 T6 R28 C9 R30 R32 +24V 12 脉冲形成电路 脉冲形成： 输入端为低电平：T4截止 T6导通 无输出脉冲 输入正脉冲：T4导通 T6截止 C充电：+24V ? R28 ? C9 ? R30 输出一个正尖脉冲 12：换相角限制 在换相期间不会有触发脉冲产生 脉冲整形电路 —— 单稳触发电路 D9 R34 T8 R38 T10 R40 C15 R44 R46 +24V R36 D11 R48 1.5ms 脉冲整形： 当无输入信号时：T10导通 T8截止 无输出脉冲 C充电完毕 左+右? 当输入尖脉冲信号时：T8导通 D11截止 T10截止 输出高电平 C放电再反向充电：+24V ? R46 ? T8 右+左? D11导通 T10导通 T8截止 输出低电平 结论：输出矩形脉冲的宽度和幅值与输入脉冲的形状和幅 值无关 6G触发脉宽1.5ms T T1 T2 D1 D2 防止换流期间，晶闸管不导通，造成整流电压中断 换流期间： D1、D2、T1同时导通 T2的阳极电压为零 6G：换相角限制环节 正限制电压发生器 换相角限制电路 R2