电力拖动自动控制系统第五章节幻灯片.pptVIP

3. 系统静态结构 根据图5-6a所示的原理图，可以画出静态结构图，如图5-7所示。 Ks n=f(Us,Te) ? ASR U*n Un Uc Us - -TL n 图5-7 异步电机闭环变压调速系统的静态结构图 §5-3 闭环控制的变压调速系统及其静特性 Ks = Us/Uc 为晶闸管交流调压器和触发装置的放大系数 ? = Un/n 为转速反馈系数 n =f (Us, Te )是式（5-3）所表达的异步电机机械特性方程式，它是一个非线性函数 PI调节器 §5-3 闭环控制的变压调速系统及其静特性 稳态时， Un* = Un = ?n Te = TL 根据负载需要的 n 和TL可由式（5-3）计算出或用机械特性图解法求出所需的 Us 以及相应的 Uc。 谢谢 * * * * * * * * * * * * * 绪论 ◆ 交流调速系统的组成（通称运动控制） 晶闸管或大功率晶体管组成功率变换器 控制电路 电源 UN、fN （恒定） 给定 提供 U、I、f ~M 执行器部分 为执行器提供可控的电源 控制部分--对执行器运动控制和管理 绪论 ●功率变换器组成： AC/DC 整流器 DC/AC 逆变器 DC/DC 斩波器—调压 AC/AC 直接变频—交-交变频器 调压—降压器 串级 交-直变频器 第五章闭环控制的异步电动机变压调速系统 -- 一种转差功率消耗型调速系统 本章提要 ?异步电动机变压调速电路 ?异步电动机改变电压时的机械特性 ?闭环控制的变压调速系统及其静特性 §5-1 异步电动机变压调速电路 变压调速是异步电机调速方法中比较简便的一种。 由电力拖动原理可知，当异步电机等效电路的参数不变时，在相同的转速下，电磁转矩与定子电压的平方成正比，因此，改变定子外加电压就可以改变机械特性的函数关系，从而改变电机在一定负载转矩下的转速。 §5-1 异步电动机变压调速电路 过去改变交流电压的方法多用自耦变压器或带直流磁化绕组的饱和电抗器，自从电力电子技术兴起以后，这类比较笨重的电磁装置就被晶闸管交流调压器取代了。 目前，交流调压器一般用三对晶闸管反并联或三个双向晶闸管分别串接在三相电路中，主电路接法有多种方案，用相位控制改变输出电压。 Y型接法 0 负载 a b c a) ua ub uc ia Ua0 VT1 VT2 VT3 §5-1 异步电动机变压调速电路 ?型接法 负载 b) a b c ua ub uc ia §5-1 异步电动机变压调速电路 交流变压调速系统可控电源 M 3~ ~ TVC 利用晶闸管交流调压器变压调速 TVC——双向晶闸管交流调压器 图5-1 利用晶闸管交流调压器变压调速 §5-1 异步电动机变压调速电路 控制方式 TVC的变压控制方式 §5-1 异步电动机变压调速电路 电路结构：采用晶闸管反并联供电方式，实现异步电动机可逆和制动。 图5-2 采用晶闸管反并联的异步电动机可逆和制动电路 可逆和制动控制 §5-1 异步电动机变压调速电路 反向运行方式 图5-2所示为采用晶闸管反并联的异步电动机可逆和制动电路，其中，晶闸管 1~6控制电动机正转运行，反转时，可由晶闸管 1，4 和 7~10 提供逆相序电源，同时也可用于反接制动。 §5-1 异步电动机变压调速电路 §5-1 异步电动机变压调速电路 制动运行方式 当需要能耗制动时，可以根据制动电路的要求选择某几个晶闸管不对称地工作，例如让 1，2，6 三个器件导通，其余均关断，就可使定子绕组中流过半波直流电流，对旋转着的电动机转子产生制动作用。必要时，还可以在制动电路中串入电阻以限制制动电流。 §5-2 异步电动机改变电压时的机械特性 根据电机学原理，在下述三个假定条件下： 忽略空间和时间谐波， 忽略磁饱和， 忽略铁损， 异步电机的稳态等效电路示于图5-3。 异步电动机等效电路 §5-2 异步电动机改变电压时的机械特性 定子每相电阻、漏感 折合到定子侧的转子每相电阻、漏感，s为转差率 定子每相绕组产生气隙主磁通的等效电感，即励磁电感 定子相电压和供电角频率 电流公式 由图可以导出 (5-1) 式中 §5-2 异步电动机改变电压时的机械特性 §5-2 异步电动机改变电压时的机械特性 在一般情况下