第七节：晶闸管直流电动机系统.pptVIP

2.7 晶闸管直流电动机系统 ★ 由晶闸管可控整流装置带直流电动机负载组成的系统 是电力拖动系统中主要的一种系统形式； 也是可控整流装置的主要用途之一； 2.7.1 在整流状态下电动机的工作状态 一．在电枢回路串联平波电抗器，保证整流电流在较大范围内连续 一．在电枢回路串联平波电抗器，保证整流电流在较大范围内连续 ３．输出电压 Ud 的平衡方程 2.7.1 在整流状态下电动机的工作状态 二．电流连续时电动机的机械特性 二．电流连续时电动机的机械特性 三．电流断续时电动机的机械特性 四．电流断续时电动机机械特性的特点 五．最小负载电流 Idmin 时，L 的计算 2.7.2 工作于有源逆变状态时电动机的工作状态 一．电流连续时电动机的机械特性 图2-52 电动机在四象限中的机械特性 二．电流断续时电动机的机械特性 2.7.3 直流可逆电力拖动系统 一．电动机的四象限运行 一．电动机的四象限运行 二．逻辑无环流可逆系统 本节习题 98 页 习题26、习题27、习题28、习题29 * * ★ 对可控整流装置给电机负载供电的系统研究包括两个方面： 1．变流电路工作在整流状态时电动机工作的情况； 2．变流电路工作在逆变状态时电动机工作的情况； ★ 本节主要从第一个方面进行分析 图2-48 三相半波带电动机负载 且加平波电抗器时的电压电流波形 1．不考虑电机电枢电感的情况 ● 只有当输出电压 ud 瞬时值 　 大于电机反电势 EM 时才有 电流输出； ● 当负载电流断续时，对整流 电路和电动机的工作状态都 不利，需尽量 避免； ● 为保证输出电流的连续，可 利用电抗的储能作用来实现； 2．电机电枢回路中串入平波电抗器 ● 在电机稳态工作时虽然 ud 电压 有脉动，因电机的机械惯性使的 电机仍然平稳运转； ● 整流电压平均值 Ud 由电动机的 EM 及电路中负载平均电流 Id 所 引起的各种电压降所平衡； ● 整流电压中的交流分量部分全部 降落在电抗器 L 上； 图2-48 三相半波带电动机负载 且加平波电抗器时的电压电流波形 式中： ● 晶闸管本身的管压降 △U，它基本上是一恒值； ● 由重叠角引起的电压降 3XBId / 2p ； 输出电压平衡方程的等效电路 （2-112） 直流电动机的反电动势为： （2-113） M R － ＋ i d E M ∑ Ud 由 Id 引起的压降有下列四部分： ● 电枢电阻压降 Id RM ； ● 变压器的电阻压降 Id RB 其中 RB 为变压器的等效电阻，包括变压器二次 绕组本身的电阻以及 一次绕组电阻折算到二次侧的等效电阻； 转速与电流的机械特性关系式为 （2-114） （2-115） １．根据输出电压平衡方程式，作出不同控制角 ? 时 EM 与 Id 的关系 ● 由上式做出不同 ? 时，n 与 Id 的 关系见图 2－49 ； ● ?U 的值一般为 1V左右，可忽略； 图2-49 三相半波电流连续时 以电流表示的电动机机械特性 图2-49 三相半波电流连续时以电流表示的电动机机械特性 ★ 电机的机械特性是一组平行的直线，它与由直流电源供电时的机械特性 是相似的，其斜率由于内阻不相同而稍有差异。 ★ 调节 ? 角，即可调节电动机的转速 n ； ２．三相桥式全控整流电路电动机负载时的机械特性方程为 （2-116） ● 当 时，电机的实际空载 反电动势都为 2．实际当 Id 减小至某一定值 Id min 后，电流变为断续， 是不存在的， 真正的理想空载点 E0 远大于此值； １．根据式（2-114），当 ? ＝60?、Id ＝0、 忽略?U， 电流 连续时的理想 空载反电动势为： ● 当 后，电机的实际空载 反电动势为 因 ud 是脉动的直流电压，当电动机负载减小时，平波电抗器电感储能 减小，致使电流不再连续，此时电动机的机械特性呈现出非线性； 图2-50 电流断续时电动机的机械特性 1．理想空载转速升高； 2．机械特性变软，负载电流 变化很小也可引起很大的转速变化； 3．随着a 的增加，进入断续区的电流值增大； α1 α2 α3 60?，α5 α4 60? ● 由于 ? 愈大，晶闸管导通后 输出电压 ud 的负电压时间愈 长，电流要维持连续，要求