小功率有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)例分析

1、小功率有靜差直流調(diào)速系統(tǒng) 實(shí)例分析 小功率有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖小功率有靜差直流調(diào)速系統(tǒng)電路原理圖2CW21I2CW92W 3K 2R3100VD3VD5VD1VD2V5 C6100uF/25VV4 V3560VD4V2R42.4KC10.047uF100C250uFV1 R42.4KC3100uFVD7VD6C4100uF/25VR520KUc移相控制電壓VT1VT210W 502uF10W502uF/500VRP4 100Rc10W1KMLdKDZ-II型直流調(diào)速系統(tǒng)負(fù)線路圖70V220VRP5 1002CW21N2W 2KRP620K1.5K15KRP1 5.6KRP3 5.6KR

2、P2 1KR76.8KC550uF/25VAVR925W 51 2KM1KM1I IRP7 3070V1 12 23 34 41 12 23 34 4KM1KM1KAKA串聯(lián)校正串聯(lián)校正+ +給定電路給定電路電壓放大電壓放大KM1KM1KP50-5KP50-5ZP50-5ZP50-5電流正反饋電流正反饋電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋KAKA1A紅紅S S50A綠綠S S6.3VKM1KM1Us勵(lì)磁回路RS觸發(fā)電路電流截止負(fù)反饋一、系統(tǒng)的技術(shù)數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)n1.適用于4KW以下直流電動(dòng)機(jī)的無(wú)級(jí)調(diào)速(調(diào)速范圍D10:1，靜差率S10%）；為小容量晶閘管直流調(diào)速裝置。n2.電源電壓：220V單相交流；n輸出電

3、壓：直流160V，輸出最大電流：30A；勵(lì)磁電壓：直流180V，勵(lì)磁電流為1A。n3.配置Z3系列小型直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)；主回路采用單相橋式半控整流線路。n4.具有電壓負(fù)反饋、電流正反饋和電流截止負(fù)饋環(huán)節(jié)。KDZ-II型直流調(diào)速系統(tǒng)的組成框圖型直流調(diào)速系統(tǒng)的組成框圖整流回路放大器觸發(fā)器電壓負(fù)反饋給定-Ufv+UfiUs電流截止電流正反饋負(fù)反饋UdId+電動(dòng)機(jī)M二、定性分析（）n1.主電路：nA.A.采用單相橋式半控整流線路采用單相橋式半控整流線路（主電路為50A整流元件）。交流輸入直接由220V交流電源供電，因電網(wǎng)電壓波動(dòng)5%，能確保的最大直流最大直流電壓電壓為：VVUd18895. 09 . 0

4、2202n式中，0.9為全波整流系數(shù)；0.95為電壓降壓5%引入系數(shù)；nB.B.直流電動(dòng)機(jī)選用直流電動(dòng)機(jī)選用：（為使輸出電壓有較多的調(diào)節(jié)裕量）。n采用額定電壓為160V的電機(jī)。nC.C.主電路橋臂上的兩個(gè)二極管主電路橋臂上的兩個(gè)二極管，排在一側(cè)，兼有續(xù)流二極管的作用；由于晶閘管的陰極不連接,脈沖變壓器兩個(gè)二次繞組間會(huì)有 220V的峰值電壓，對(duì)脈沖變壓器二次繞組間絕緣要求提高。二、定性分析（）n：手動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（起動(dòng)用）；：主電路接觸器；主回路保護(hù)用熔斷器容量為。nD.D.平波電抗器平波電抗器LdLd及并聯(lián)的電阻：及并聯(lián)的電阻： Ld是限制電流脈動(dòng)，使電流連n續(xù)，改善換向條件，減少電樞損耗?？杀苊?/p>

5、觸發(fā)電路觸發(fā)功率小n使晶閘管不能可靠觸發(fā)導(dǎo)通，同時(shí)減小電抗器產(chǎn)生的過(guò)電壓。n：能耗制動(dòng)電阻（兩只、線繞電阻器并聯(lián)）；：電流表分流器。阻容吸收電路：阻容吸收電路：吸收浪涌電壓。n欠電流繼電器：欠電流繼電器：防止失磁造成“飛車”事故。二、定性分析（）n觸發(fā)電路n采用由單結(jié)晶體管構(gòu)成的張馳振蕩電路，以放大管控制電容n的充電電流。為功放管；為脈沖變壓器；為隔離二極管，可增加觸發(fā)脈沖前沿陡度，并阻擋上的電壓影響同步。n放大電路n由晶體管1和電阻R4、R5構(gòu)成的放大器為電壓放大電路。信號(hào)在V1基極綜合。VD6、VD7構(gòu)成正反向限幅電路。4為隔離二極管以隔離電容C4對(duì)同步電壓的影響。4控制電路（）反饋量的選

6、擇增加時(shí)，與轉(zhuǎn)速n降低相對(duì)的是電壓d的降低和電流d的上升，因此，可間接用電壓負(fù)反饋和電流正反饋環(huán)節(jié)替代轉(zhuǎn)速負(fù)反饋。（1 1）反饋量的選擇說(shuō)明）反饋量的選擇說(shuō)明nKEeREUdId0IdRUdUd0當(dāng)TLn EId 上圖式中：Id整流電流平均值Id=Ia（電樞電流平均值）；Ud整流裝置空載輸出電壓的平均值；Ua電動(dòng)機(jī)電樞電壓的平均值；Rx整流裝置等效內(nèi)阻；Ra電樞電阻；R電樞回路總等效電阻；R=Rx+Ra；Ud=Ua+IdRx=E+IdRa+IdRx=E+IdR 及 Ua=E+IdRaUd負(fù)載變動(dòng)，造成轉(zhuǎn)速變化時(shí)，調(diào)速系統(tǒng)內(nèi)有關(guān)參量的變化情況圖二、定性分析（）二、定性分析（）V1 R42.4KC

7、3100uFRcMRP5 100RP620K1.5K15KRP3 5.6KRP2 1KR76.8KC550uF/25V校校電流正反饋電流正反饋電電Us反反負(fù)負(fù)壓壓饋饋電電壓壓正正環(huán)環(huán)節(jié)節(jié)V1 給給定定IdUfvUfi+-+-R7R4UsUfvUfi控制信號(hào)的綜合與控制控制信號(hào)的綜合與控制作用（ U=Us-Ufv+Ufi）作用（ U=Us-Ufv+Ufi）（2 2）控制信號(hào)）控制信號(hào)的綜合的綜合RC：0.12520Wa.未畫(huà)出RP1：為整定最高給定電壓用。b.Ufv=Ud， 為電壓反饋系數(shù)。c.Ufi=Id， 為電流反饋系數(shù)。二、定性分析（）二、定性分析（）5.電流截止保護(hù)電路電流截止保護(hù)電路2

8、CW9V4 C1R4C2RP4 RcUsIdIdUIciv4ibi）電容C2作用：使電流截止負(fù)反饋信號(hào)成為較為平穩(wěn)的信號(hào)。）、：整定截止電流。）、 、：構(gòu)成電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)。）集電極所串二極管作用：集電極所串二極管作用：防止電樞沖擊電流擊穿bc集電結(jié)。一）電路中各元件一）電路中各元件作用：作用：二、定性分析（二、定性分析（5）二）電流截止負(fù)反饋的作用：二）電流截止負(fù)反饋的作用：noIdIIIm調(diào)速系統(tǒng)的挖土機(jī)機(jī)械特性BNab額定電流流流電電截止堵轉(zhuǎn)n06.抗干擾、消振蕩環(huán)節(jié)：抗干擾、消振蕩環(huán)節(jié)：R7、C3、C5構(gòu)成相位滯后-超前串聯(lián)校正?？垢蓴_、消除振蕩。兼顧穩(wěn)定與快速性兩方面的要求。實(shí)現(xiàn)如

9、右“挖土機(jī)”機(jī)械特性。三、系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程三、系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程TLnIdTeUfi UUcUd0IdTeIdRxUdUfv(Ud=Ud0-IdRx)(Ufv=rUd)(U=Us-Ufv+Ufi)(Ufi =Id) 電動(dòng)機(jī)內(nèi)部調(diào)節(jié)過(guò)程電壓負(fù)反饋環(huán)節(jié)和電流正反饋環(huán)節(jié)對(duì)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的補(bǔ)償作用直至Te=T 時(shí)為止L電壓負(fù)反饋和電流正反饋環(huán)節(jié)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的補(bǔ)償作用如下圖所示：當(dāng)負(fù)載增加后，通過(guò)電流正反饋和電壓負(fù)反饋，使調(diào)速系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速降n將明顯減小，機(jī)械特性將得到明顯改善。如下頁(yè)閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)機(jī)械特性。閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)機(jī)械特性閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)機(jī)械特性nUoId(T)d1Ud2Ud3Id1Id2Id3( )( )( )T1T2T3abcd開(kāi)環(huán)特性閉環(huán)特性負(fù)反饋環(huán)節(jié)對(duì)調(diào)速系統(tǒng)機(jī)械特性的影響同理，當(dāng)電流超過(guò)截止值時(shí)，依靠電流截止負(fù)反饋的調(diào)節(jié)作用，一方面限制過(guò)大電流，另一方面實(shí)現(xiàn)下垂的機(jī)械特性，如前所述“挖土機(jī)”機(jī)械特性?？偨Y(jié)：）具有電壓負(fù)反饋的系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)恒壓