直流双闭环可逆调速系统研究(2)
2013-04-26 18:02
导读：或 a r + a f = 180 （3-3） 如果反组的控制用逆变角 b r 表示，则：a f = b r （3-4） 由此可见，按照式（3-4）来控制就可以消除直流平均环流，这称作 a = b 配合
或 a r + a f = 180 ° （3-3）
如果反组的控制用逆变角 b r 表示，则：a f = b r （3-4）
由此可见，按照式（3-4）来控制就可以消除直流平均环流，这称作 a = b 配合控制。为了更可靠地消除直流平均环流，可采用：a f ≥ b r （3-5）
为了实现配合控制，可将两组晶闸管装置的触发脉冲零位都定在90°,即当控制电压 Uc= 0 时，使 af = ar = 90°，此时 Udof= Udor = 0 ，电机处于停止状态。增大控制电压Uc 移相时，只要使两组触发装置的控制电压大小相等符号相反就可以了,这样的触发控制电路示于下图。
图3-6 a = b 配合控制电路
GTF--正组触发装置 GTR--反组触发装置 AR--反号器
在上图电路中，用一个控制电压去控制两组触发装置，正组触发装置GTF由Uc直接控制，而反组触发装置GTR由 控制， 是经过反号器AR后获得的。
为了防止晶闸管装置在逆变状态工作中逆变角太小而导致换流失败，出现“逆变颠覆”现象，必须在控制电路中采用限幅作用，形成最小逆变角bmin保护。与此同时，对 a 角也实施 保护，以免出现 Udof>Udor 而产生直流平均环流。通常取 。
对于a = b配合控制的有环流可逆V-M系统如下图所示：
图3-7 a = b 配合控制的有环流可逆V-M系统原理框图
图中主电路采用两组三相桥式晶闸管装置反并联的可逆线路，其中：正组晶闸管VF，由GTF控制触发，正转时VF整流，反转时VF逆变；反组晶闸管VR，由GTR控制触发，反转时VR整流，正转时VR逆变。
（转载自科教范文网http://fw.nseac.com）
（1）给定与检测电路（转速）
根据可逆系统正反向运行的需要，给定电压、转速反馈电压、电流反馈电压都应该能够反映正和负的极性。这里
给定电压：正转时，KF闭合,U*n=“+”；反转时，KR闭合,U*n=“-”。
转速反馈：正转时，Un=“-”，反转时，Un=“+”。
（2）给定与检测电路（电流）
电流反馈电压：正转时，Ui =“+”；反转时，Ui =“-”。
注意：由于电流反馈应能否反映极性，因此图中的电流互感器需采用直流电流互感器或霍尔变换器，以满足这一要求。
（3）控制电路，
控制电路采用典型的转速、电流双闭环系统，其中：转速调节器ASR控制转速，设置双向输出限幅电路，以限制最大起制动电流；电流调节器ACR控制电流，设置双向输出限幅电路，以限制最小控制角 与最小逆变角bmin。
（4）控制方式
采用同步信号为锯齿波的触发电路时，移相控制特性是线性的，两组触发装置的控制特性如图所示。
图3-8 a = b 配合控制特性
（5）工作过程
a）正向运行过程：
KF闭合， =“+”→ =“—”→ =“+” ——————→VF整流
↓ ∣→电动机正向运行
→AR→ =“—”→AR逆变
（转载自中国科教评价网http://www.nseac.com） 正向运行过程系统状态：
图3-9 有环流系统正向运行过程
b）制动过程
整个制动过程可以分为两个主要阶段，其中还有一些子阶段。主要阶段分为：I.本组逆变阶段；II.它组制动阶段。
在本组逆变阶段中，在这阶段中，电流由正向负载电流下降到零，其方向未变，因此只能仍通过正组VF流通，具体过程如下：发出停车（或反向）指令后，转速给定电压突变为零（或负值）；ASR输出跃变到正限幅值 +U*im ；ACR输出跃变成负限幅值 -Ucm ；VF由整流状态很快变成的逆变状态，同时反组VR由待逆变状态转变成待整流状态。
在VF-M回路中，由于VF变成逆变状态极性变负，而电机反电动势 E 极性未变，迫使电流迅速下降，主电路电感迅速释放储能企图维持正向电流，这时大部分能量通过 VF 回馈电网，所以称作“本组逆变阶段”。由于电流的迅速下降，这个阶段所占时间很
短，转速来不及产生明显的变化，其波形图见3-14图中的阶段I。
图3-10 本组逆变过程系统状态
当主电路电流下降过零时，本组逆变终止，第 I 阶段结束，转到反组 VR 工作，开始通过反组制动。从这时起，直到制动过程结束，统称“它组制动阶段”。
它组制动阶段又可分成三个子阶段：它组建流子阶段、它组逆变子阶段、反向减流子阶段。
①它组建流子阶段
Id 过零并反向，直至到达- Idm以前，ACR并未脱离饱和状态，其输出仍为-Ucm 。这时，VF和 VR 输出电压的大小都和本组逆变阶段一样，但由于本组逆变停止，电流变化延缓， 的数值略减，使： 。反组VR由“待整流”进入整流，向主电路提供–Id。由于反组整流电压 Udor 和反电动势E 的极性相同，反向电流很快增长，电机处于反接制动状态，转速明显地降低，因此，又可称作“它组反接制动状态”。
（转载自http://www.ＮＳＥＡＣ.com中国科教评价网） 图3-11 反接制动过程系统状态
②它组逆变子阶段
当反向电流达到–Idm并略有超调时，ACR输出电压Uc退出饱和，其数值很快减小，又由负变正，然后再增大，使VR回到逆变状态，而VF变成待整流状态。此后，在ACR的调节作用下，力图维持接近最大的反向电流–Idm，因而： ， 。
