电力拖动自动控制系统c.ppt

直流拖动控制系统;内容提要; 引 言;根据直流电机转速方程  ;;（1）调压调速;（2）调阻调速;（3）调磁调速; 三种调速方法的性能与比较;第1章 闭环控制的直流调速系统;本章提要;1.1 直流调速系统用的可控直流电源;常用的可控直流电源有以下三种;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; V-M系统的问题;1.1.3 直流斩波器或脉宽调制变换器;a）原理图; 2. 斩波器的基本控制原理;这样，电动机得到的平均电压为;; 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;1.2 晶闸管-电动机系统（V-M系统） 的主要问题; 在如图可控整流电路中，调节触发装置 GT 输出脉冲的相位，即可很方便地改变可控整流器 VT 输出瞬时电压 ud 的波形，以及输出平均电压 Ud 的数值。;Ud0; 式中 — 电动机反电动势； — 整流电流瞬时值； — 主电路总电感； — 主电路等效电阻； 且有 R = Rrec + Ra + RL； ;; 式中 —从自然换相点算起的触发脉冲控制角； — ? = 0 时的整流电压波形峰值； —交流电源一周内的整流电压脉波数； 对于不同的整流电路，它们的数值如表1-1所示。;表1-1 不同整流电路的整流电压值; 整流与逆变状态;图1-8 相控整流器的电压控制曲线 ;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;（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;; 当电流断续时，由于非线性因素，机械特性方程要复杂得多。以三相半波整流电路构成的V-M系统为例，电流断续时机械特性须用下列方程组表示 (1-10) (1-11) 式中 ；? — 一个电流脉波的导通角。 ;（3）电流断续机械特性计算;图1-11 完整的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; 如果不可能实测特性，只好根据装置的参数估算。 例如： 设触发电路控制电压的调节范围为 Uc = 0~10V 相对应的整流电压的变化范围是 Ud = 0~220V 可取 Ks = 220/10 = 22; 晶闸管触发和整流装置的传递函数;u; 显然，失控制时间是随机的，它的大小随发生变化的时刻而改变，最大可能的失控时间就是两个相邻自然换相点之间的时间，与交流电源频率和整流电路形式有关，由下式确定 (1-13) ; （3）Ts 值的选取 ; 用单位阶跃函数表示滞后，则晶闸管触发与整流装置的输入-输出关系为 按拉氏变换的位移定理，晶闸管装置的传递函数为 （1-14） ;; （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;本节提要;1.3.1 PWM变换器的工作状态和电压、 电流波形;1. 不可逆PWM变换器;图1-16 简单的不可逆PWM变换器-直流电动机系统 ; 图中：Us为直流电源电压，C为滤波电容器，VT为功率开关器件，VD为续流二极管，M 为直流电动机，VT 的栅极由脉宽可调的脉冲电压系列Ug驱动。;工作状态与波形;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;图1-17a 有制动电流通路的不可逆PWM变换器; 工作状态与波形;一般电动状态（续）;U, i;工作状态与波形（续）;;U, i;工作状态与波形（续）;;; 输出波形;小