第04章-变流器供电下直流电机机械特性.pptx

变流器供电下直流电机的机械特性;内容简介;4.1 相控方式下直流电机的机械特性;(4-1); 根据上式绘出电流连续时不同控制角 下直流电机的典型机械特性如图4.1所示。 ;b、电流断续时的机械特性;图4.3 电流断续时直流电机的电枢电压与电枢电流波形; 考虑到电流是断续的，在晶闸管导通的瞬间 时， （见图4.3），于是有：; 至于要真正计算系统的机械特性，还需通过式（4-6）求出电枢电流的平均值与导通角 之间的关系。利用图4.3并根据式（4-6）、（4-7）得：;结论： 电流断续时T-D系统的机械特性具有如下两个特点： 理想空载转速要比假定电流连续时计算出的理想空载 转速升高； 机械特性变软。;B、逆变状态下直流电机的机械特性;b、电流断续时的机械特性; 图4.6a、b分别给出了四象限运行时T-D系统的机械特性和结构示意图。 ; 现对T-D系统四象限运行情况分别如下： ; 由于相控变流器所采用晶闸管器件的单向导电性，仅靠一组相控变流器直流电机不可能完成由电动机运行状态到发电制动状态运行的转换。只有通过一组变流器工作在整流状态，另一组变流器工作在逆变状态下才能实现上述状态的转换，这是相控变流器的不足之一。; 图4.7a、b分别给出了直流斩波器的原理图以及控制与输出电压的波形图。 ; 由式（4-15）可见，改变占空比便可以改变电枢两端电压的平均值。 ; 下面对直流PWM变换器在四象限的运行情况分别讨论如下：;图4.10 第I象限运行时直流PWM变换器的输出电压和电流波形; 假定系统刚开始运行在第I象限，一旦发出制动命令，则 和 关断， 和 首先导通，则电枢电流将流向直流电源并迅速降为零。为了使电流反向，控制 导通。在反电势的作用下，电流将通过 和 构成回路，并将电枢回路短路。在此阶段，直流电机进入能耗制动状态。当电流达到上限值时，控制 关断。在电枢电感的作用下，电枢电流将通过 流回直流电源，如图4.11所示。此时，直流电机进入回馈制动阶段。 ; 由图4.12可见，电枢两端的平均电压为正，而平均电枢电流为负，表明电功率由直流电机流向电源??;图4.14 第III象限运行直流PWM变换器的输出电压和电流波形; 当电流达到上限值时，控制 关断。在电枢电感的作用下，电枢电流将通过 流回直流电源，如图4.15所示。此时，直流电机进入回馈制动阶段。; 由图4.16可见，电枢两端的平均电压为负，而平均电枢电流为正，表明电功率由直流电机流向电源。;B、PWM变换器供电下直流电机的机械特性分析; 根据上式绘出直流PWM变换器供电下直流电机在第I、II象限内的机械特性如图4.18所示。; 下面对上述两种情况下的瞬时稳态电枢电流或电磁转矩的计算方法分别介绍如下：; 由图4.19a的周期性可以得边界条件为：;（2）电流断续时：;由式（4-30）得：;Thanks