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1、3.4 3.4 = = 配合控制的有環(huán)流可逆配合控制的有環(huán)流可逆V-MV-M系統(tǒng)系統(tǒng)1.1.系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 -MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+- 主電路采用兩組三相橋式晶閘管裝置反并聯(lián)的可逆線路,主電路采用兩組三相橋式晶閘管裝置反并聯(lián)的可逆線路,其中:其中: 正組晶閘管正組晶閘管VFVF, 由由GTFGTF控制觸發(fā),控制觸發(fā), 正轉(zhuǎn)時(shí),正轉(zhuǎn)時(shí),VFVF整流;整流; 反轉(zhuǎn)時(shí),反轉(zhuǎn)時(shí),VFVF逆變。逆變。 反組晶閘管反組晶閘管VRVR, 由由GTRGTR控制觸發(fā),控制觸發(fā), 反轉(zhuǎn)時(shí),反轉(zhuǎn)時(shí),VRVR整
2、流;整流; 正轉(zhuǎn)時(shí),正轉(zhuǎn)時(shí),VRVR逆變。逆變。(1 1)主電路主電路MVRVFGTRGTFUcLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUc-(2)給定與檢測電路(轉(zhuǎn)速)給定與檢測電路(轉(zhuǎn)速) 根據(jù)可逆系統(tǒng)正反向運(yùn)行的需要,給定電壓、轉(zhuǎn)速反根據(jù)可逆系統(tǒng)正反向運(yùn)行的需要,給定電壓、轉(zhuǎn)速反饋電壓、電流反饋電壓都應(yīng)該能夠反映正和負(fù)的極性。這饋電壓、電流反饋電壓都應(yīng)該能夠反映正和負(fù)的極性。這里:里:給定電壓:給定電壓: 正轉(zhuǎn)時(shí),正轉(zhuǎn)時(shí),KFKF閉合,閉合,U U* *n n=“=“+ +”; 反轉(zhuǎn)時(shí),反轉(zhuǎn)時(shí),KRKR閉合,閉合,U U* *n n=“=“- -”。轉(zhuǎn)速反饋:轉(zhuǎn)速反饋: 正轉(zhuǎn)時(shí),正轉(zhuǎn)時(shí), U
3、 Un n=“=“- -”; 反轉(zhuǎn)時(shí),反轉(zhuǎn)時(shí), U Un n=“=“+ +”。U*n+-KFKR+-UnUn轉(zhuǎn)速反饋轉(zhuǎn)速反饋(3 3)給定與檢測電路(電流)給定與檢測電路(電流)電流反饋電壓:電流反饋電壓: 正轉(zhuǎn)時(shí),正轉(zhuǎn)時(shí),U Ui i =“=“+ +”; 反轉(zhuǎn)時(shí),反轉(zhuǎn)時(shí),U Ui i =“=“- -”。ASRU*i+-UnUiUi注意:注意: 由于電流反饋應(yīng)能反由于電流反饋應(yīng)能反映極性,因此圖中的電流映極性,因此圖中的電流互感器需采用互感器需采用直流電流互直流電流互感器感器或或霍爾變換器霍爾變換器,以滿,以滿足這一要求。足這一要求。MTA-電流電流給定給定電壓:電壓: 正轉(zhuǎn)時(shí),正轉(zhuǎn)時(shí),U U
4、* *i i =“=“- -”; 反轉(zhuǎn)時(shí),反轉(zhuǎn)時(shí),U U* *i i =“=“+ +”。(4 4)控制電路控制電路 控制電路采用典型的轉(zhuǎn)速、電流雙閉控制電路采用典型的轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)系統(tǒng),其中:環(huán)系統(tǒng),其中: 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASRASR控制轉(zhuǎn)速,設(shè)置雙向控制轉(zhuǎn)速,設(shè)置雙向輸出限幅電路,以限制輸出限幅電路,以限制最大起制動(dòng)電流最大起制動(dòng)電流; 電流調(diào)節(jié)器電流調(diào)節(jié)器ACRACR控制電流,設(shè)置雙向控制電流,設(shè)置雙向輸出限幅電路,以限制輸出限幅電路,以限制最小控制角最小控制角 minmin 與與最小逆變角最小逆變角 minmin 。2. 2. 控制方式控制方式 采用同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路時(shí),
5、移相控采用同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路時(shí),移相控制特性是線性的,兩組觸發(fā)裝置的控制特性如圖所制特性是線性的,兩組觸發(fā)裝置的控制特性如圖所示。示。 rmin180o 0o- UcmUcmUc90o90o0o 180o fmin fmin rmin r fGTRGTFUc1(3)反轉(zhuǎn))反轉(zhuǎn)時(shí):時(shí): l 0, r 90,VRVR整流:整流: Ud0r =“+”;lUc 0, f 0, f 90,VFVF整流整流: Ud0f =“+”;l 0, r 90,VRVR逆變:逆變: Ud0r =“-”。cU(1 1)停轉(zhuǎn)時(shí):)停轉(zhuǎn)時(shí):U Uc c=0=0, r r = = f f=90=90, U Ud0fd
6、0f= =U Ud0rd0r=0=03. 3. 工作過程工作過程(1 1)正向運(yùn)行過程:)正向運(yùn)行過程: ARAR =“=“- -”VRVR逆變逆變cU電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行正向運(yùn)行VFVF整流整流KFKF閉合:閉合:U U* *n n=“=“+ +” U U* *i i=“=“- -” U Uc c =“ =“+ +”MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+-正向運(yùn)行過程系統(tǒng)狀態(tài)正向運(yùn)行過程系統(tǒng)狀態(tài)+ - - - -+Id有環(huán)流系統(tǒng)正向運(yùn)行過程有環(huán)流系統(tǒng)正向運(yùn)行過程-Pn(2) 制動(dòng)過程制動(dòng)過程 整個(gè)制動(dòng)過
7、程可以分為兩個(gè)主要階段,整個(gè)制動(dòng)過程可以分為兩個(gè)主要階段,其中還有一些子階段。主要階段分為:其中還有一些子階段。主要階段分為: I.I.本組逆變階段;本組逆變階段; II. II.它組制動(dòng)階段。它組制動(dòng)階段。 現(xiàn)以正向制動(dòng)為例,說明有環(huán)流可逆調(diào)現(xiàn)以正向制動(dòng)為例,說明有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的制動(dòng)過程。速系統(tǒng)的制動(dòng)過程。 I. I. 本組逆變階段本組逆變階段 在這階段中,電流由正向負(fù)載電流下降在這階段中,電流由正向負(fù)載電流下降到零,其方向未變,因此只能仍通過正組到零,其方向未變,因此只能仍通過正組VFVF流通,具體過程如下:流通,具體過程如下: 發(fā)出停車(或反向)指令后,轉(zhuǎn)速給定發(fā)出停車(或反向)指令
8、后,轉(zhuǎn)速給定電壓電壓U*n突變?yōu)榱悖ɑ蜇?fù)值);突變?yōu)榱悖ɑ蜇?fù)值); ASRASR輸出躍變到正限幅值輸出躍變到正限幅值 +U*im ; ACRACR輸出躍變成負(fù)限幅值輸出躍變成負(fù)限幅值 -Ucm ; VFVF由由整流狀態(tài)整流狀態(tài)很快變成很快變成逆變狀態(tài)逆變狀態(tài),同時(shí),同時(shí)反組反組VRVR由由待逆變狀態(tài)待逆變狀態(tài)轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成待整流狀態(tài)待整流狀態(tài)。 在在VF-MVF-M回路中,由于回路中,由于VFVF變成逆變狀態(tài),極性變變成逆變狀態(tài),極性變負(fù),而電機(jī)反電動(dòng)勢負(fù),而電機(jī)反電動(dòng)勢 E E 極性未變,迫使電流迅速下極性未變,迫使電流迅速下降,主電路電感迅速釋放儲能,企圖維持正向電流,降,主電路電感迅速釋放
9、儲能,企圖維持正向電流,這時(shí):這時(shí):d0rd0fdddUUEtIL 大部分能量通大部分能量通過過 VF VF 回饋電網(wǎng),回饋電網(wǎng),所以稱作所以稱作“本組逆本組逆變階段變階段”。由于電。由于電流的迅速下降,這流的迅速下降,這個(gè)階段所占時(shí)間很個(gè)階段所占時(shí)間很短,轉(zhuǎn)速來不及產(chǎn)短,轉(zhuǎn)速來不及產(chǎn)生明顯的變化,其生明顯的變化,其波形圖見圖波形圖見圖3-113-11中中的階段的階段 I I 。tttOOOId n Uc I IIIIIIVIdL -Ucm n 本組逆變過程系統(tǒng)狀態(tài)本組逆變過程系統(tǒng)狀態(tài)MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA
10、LdUcKFKR+-+ - - - -+Id0+-+-.它組制動(dòng)階段(包含:它組制動(dòng)階段(包含:、子階段子階段) 當(dāng)主電路電流下降過零時(shí),本組逆變終止,當(dāng)主電路電流下降過零時(shí),本組逆變終止,第第 I I 階段結(jié)束,轉(zhuǎn)到反組階段結(jié)束,轉(zhuǎn)到反組 VR VR 工作,開始通過工作,開始通過反組制動(dòng)。從這時(shí)起,直到制動(dòng)過程結(jié)束,統(tǒng)反組制動(dòng)。從這時(shí)起,直到制動(dòng)過程結(jié)束,統(tǒng)稱稱“它組制動(dòng)階段它組制動(dòng)階段”。 它組制動(dòng)階段又可分成三個(gè)子階段:它組制動(dòng)階段又可分成三個(gè)子階段: 它組建流子階段它組建流子階段( (子階段子階段) ); 它組逆變子階段它組逆變子階段( (子階段子階段) ); 反向減流子階段反向減流子
11、階段( (子階段子階段) )。 這時(shí),這時(shí),VFVF和和 VR VR 輸出電壓的大小都和輸出電壓的大小都和本組逆變階段一樣,但由于本組逆變停止,本組逆變階段一樣,但由于本組逆變停止,電流變化延緩,電流變化延緩, 的數(shù)值略減。的數(shù)值略減。tILddd 它組建流子階段它組建流子階段( (子階段子階段) ) (a a)I Id d 過零并反向,直至到達(dá)過零并反向,直至到達(dá) - -Idm 以前,以前,ACRACR并未脫離飽和狀態(tài),其輸出仍為并未脫離飽和狀態(tài),其輸出仍為 - -Ucm 。d0rd0fdddUUEtIL使:使: 由于反組整由于反組整流電壓流電壓Ud0r 和反和反電動(dòng)勢電動(dòng)勢E E 的極性的
12、極性相同,相同,反向電流反向電流很快增長,電機(jī)很快增長,電機(jī)處于處于反接制動(dòng)狀反接制動(dòng)狀態(tài)態(tài),轉(zhuǎn)速明顯地,轉(zhuǎn)速明顯地降低,因此,又降低,因此,又可稱作可稱作“它組反它組反接制動(dòng)狀態(tài)接制動(dòng)狀態(tài)”。 (b b)反組)反組VRVR由由“待整流待整流”進(jìn)入整流,向主電路進(jìn)入整流,向主電路提供提供 Id 。tttOOOId n Uc I IIIIIIVIdL -Ucm n Idm它組建流過程系統(tǒng)狀態(tài)它組建流過程系統(tǒng)狀態(tài)+ -MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA LdUcKFKR+-+ - - - -+0+-+Id- 它組逆變子階段
13、它組逆變子階段( (子階段子階段) ) 當(dāng)反向電流達(dá)到當(dāng)反向電流達(dá)到I Idmdm 并略有超調(diào)時(shí),并略有超調(diào)時(shí),ACRACR輸出電壓輸出電壓 Uc 退出飽和,其數(shù)值很快減退出飽和,其數(shù)值很快減小,又由負(fù)變正,然后再增大,使小,又由負(fù)變正,然后再增大,使VRVR回到回到逆變狀態(tài),而逆變狀態(tài),而 VF VF 變成待整流狀態(tài)。變成待整流狀態(tài)。 此后,在此后,在ACRACR的調(diào)節(jié)作用下,力圖維的調(diào)節(jié)作用下,力圖維持接近最大的反向電流持接近最大的反向電流 Idm 。0dddtILd0rd0fUUE因而:因而: 由圖可見,這個(gè)階段所占的時(shí)間最長,是制動(dòng)由圖可見,這個(gè)階段所占的時(shí)間最長,是制動(dòng)過程中的主要階
14、段。過程中的主要階段。tttOOOId n Uc I IIIIIIV-Idm IdL -Ucm E 電機(jī)在恒減電機(jī)在恒減速條件下回饋制速條件下回饋制動(dòng),把動(dòng)能轉(zhuǎn)換動(dòng),把動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能,其中大成電能,其中大部分通過部分通過 VR VR 逆逆變回饋電網(wǎng),過變回饋電網(wǎng),過渡過程波形為圖渡過程波形為圖3-113-11中的第中的第 IIIIII 階段,稱作階段,稱作“它它組回饋制動(dòng)階段組回饋制動(dòng)階段”或或“它組逆變階它組逆變階段段”。 它組逆變過程系統(tǒng)狀態(tài)它組逆變過程系統(tǒng)狀態(tài)+ -MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA LdUcKF
15、KR+-+ - - - -+0+-+ Id+-+- - 反向減流子階段反向減流子階段( (子階段子階段) ) 在這一階段,轉(zhuǎn)速下降得很低,并略在這一階段,轉(zhuǎn)速下降得很低,并略有反轉(zhuǎn),有反轉(zhuǎn),ASRASR開始退飽和,無法再維持開始退飽和,無法再維持-Idm,于是電流立即衰減。于是電流立即衰減。 在電流衰減過程中,電感在電流衰減過程中,電感L L上的感應(yīng)電上的感應(yīng)電壓壓 LdId /dt 支持著反向電流,并釋放出存支持著反向電流,并釋放出存儲的磁能,與電動(dòng)機(jī)斷續(xù)釋放出的動(dòng)能一起儲的磁能,與電動(dòng)機(jī)斷續(xù)釋放出的動(dòng)能一起通過通過VRVR逆變回饋電網(wǎng)。逆變回饋電網(wǎng)。 如果電機(jī)隨即停止,整個(gè)制動(dòng)過程到如果電
16、機(jī)隨即停止,整個(gè)制動(dòng)過程到此結(jié)束此結(jié)束。+ -MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA LdUcKFKR+-+ - - - -+0+-+ Id+-+- 反向減流過程系統(tǒng)狀態(tài)反向減流過程系統(tǒng)狀態(tài)0000000-tttOOOId n Uc 制動(dòng)過程系統(tǒng)響應(yīng)曲線制動(dòng)過程系統(tǒng)響應(yīng)曲線I IIIIIIV-Idm IdL -Ucm E 圖圖3-11 3-11 配合控制有環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)正向制動(dòng)過渡過程波形配合控制有環(huán)流可逆直流調(diào)速系統(tǒng)正向制動(dòng)過渡過程波形(3) 反向起動(dòng)反向起動(dòng) 如果需要在制動(dòng)后緊接著反轉(zhuǎn),如果需要在制動(dòng)后緊接著反轉(zhuǎn)
17、,I Id d = - = -I Idmdm的過程就會延續(xù)下去,直到反向轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)為的過程就會延續(xù)下去,直到反向轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)為止。止。 由于正轉(zhuǎn)制動(dòng)和反轉(zhuǎn)起動(dòng)的過程完全銜接由于正轉(zhuǎn)制動(dòng)和反轉(zhuǎn)起動(dòng)的過程完全銜接起來,沒有間斷或死區(qū),這是有環(huán)流可逆調(diào)速起來,沒有間斷或死區(qū),這是有環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),適用于要求快速正反轉(zhuǎn)的系統(tǒng)。系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),適用于要求快速正反轉(zhuǎn)的系統(tǒng)。MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUcKFKR+-+ - - - -+Id0+-+反向起動(dòng)過程系統(tǒng)狀態(tài)反向起動(dòng)過程系統(tǒng)狀態(tài)Id-+-+-00-+-+-+-
18、IdL Id n Idm OOIIIIIIt4 t3 t2 t1 ttIVVVIt5 t6 -Idm -IdL n* -n* 有環(huán)流系統(tǒng)可逆運(yùn)行曲線有環(huán)流系統(tǒng)可逆運(yùn)行曲線3.5 3.5 無環(huán)流控制的可逆晶閘管無環(huán)流控制的可逆晶閘管- -電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng) 1 1、概述、概述 有環(huán)流可逆系統(tǒng)雖然具有反向快、過有環(huán)流可逆系統(tǒng)雖然具有反向快、過渡平滑等優(yōu)點(diǎn),但設(shè)置幾個(gè)環(huán)流電抗器終渡平滑等優(yōu)點(diǎn),但設(shè)置幾個(gè)環(huán)流電抗器終究是個(gè)累贅。究是個(gè)累贅。 因此,當(dāng)工藝過程對系統(tǒng)正反轉(zhuǎn)的平因此,當(dāng)工藝過程對系統(tǒng)正反轉(zhuǎn)的平滑過渡特性要求不很高時(shí),特別是對于大滑過渡特性要求不很高時(shí),特別是對于大容量的系統(tǒng),常采用既沒有
19、直流平均環(huán)流容量的系統(tǒng),常采用既沒有直流平均環(huán)流又沒有瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流的又沒有瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流的無環(huán)流控制可逆系無環(huán)流控制可逆系統(tǒng)統(tǒng)。2、系統(tǒng)分類、系統(tǒng)分類 按照實(shí)現(xiàn)無環(huán)流控制原理的不同,無按照實(shí)現(xiàn)無環(huán)流控制原理的不同,無環(huán)流可逆系統(tǒng)又有兩大類:環(huán)流可逆系統(tǒng)又有兩大類: (1 1)邏輯控制無環(huán)流系統(tǒng);)邏輯控制無環(huán)流系統(tǒng); (2 2)錯(cuò)位控制無環(huán)流系統(tǒng)。)錯(cuò)位控制無環(huán)流系統(tǒng)。 3 3、控制原理、控制原理(1 1)邏輯控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng))邏輯控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng) 當(dāng)一組晶閘管工作時(shí),用邏輯電路(硬當(dāng)一組晶閘管工作時(shí),用邏輯電路(硬件)或邏輯算法(軟件)去封鎖另一組晶閘件)或邏輯算法(軟件)去封鎖另一組
20、晶閘管的觸發(fā)脈沖,使它完全處于阻斷狀態(tài),以管的觸發(fā)脈沖,使它完全處于阻斷狀態(tài),以確保兩組晶閘管不同時(shí)工作,從根本上切斷確保兩組晶閘管不同時(shí)工作,從根本上切斷了環(huán)流的通路,這就是邏輯控制的無環(huán)流可了環(huán)流的通路,這就是邏輯控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)。逆系統(tǒng)。 (2 2)錯(cuò)位控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)錯(cuò)位控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng) 在錯(cuò)位控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)中,同樣采用配在錯(cuò)位控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)中,同樣采用配合控制的觸發(fā)移相方法,但兩組脈沖的關(guān)系是合控制的觸發(fā)移相方法,但兩組脈沖的關(guān)系是 r r + + f f = 300= 300 甚至是甚至是 r r + + f f = = 360360 也就是說,初始相位整定
21、在也就是說,初始相位整定在 r r = = f f = 150 = 150 或或 180 180 這樣,當(dāng)待逆變組的觸發(fā)脈沖來到時(shí),它的晶這樣,當(dāng)待逆變組的觸發(fā)脈沖來到時(shí),它的晶閘管已經(jīng)完全處于反向阻斷狀態(tài),不可能導(dǎo)通,當(dāng)閘管已經(jīng)完全處于反向阻斷狀態(tài),不可能導(dǎo)通,當(dāng)然就不會產(chǎn)生瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流了。然就不會產(chǎn)生瞬時(shí)脈動(dòng)環(huán)流了。 鑒于目前錯(cuò)位控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用鑒于目前錯(cuò)位控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)較少,本課程不再詳細(xì)介紹。已經(jīng)較少,本課程不再詳細(xì)介紹。4 4、邏輯控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)、邏輯控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng) 本節(jié)將著重討論邏輯控制的無環(huán)流可逆本節(jié)將著重討論邏輯控制的無環(huán)流可逆系統(tǒng)的系
22、統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制原理和電路設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制原理和電路設(shè)計(jì)。 (1 1)系統(tǒng)的組成)系統(tǒng)的組成 邏輯控制的無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)(以下邏輯控制的無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)(以下簡稱簡稱“邏輯無環(huán)流系統(tǒng)邏輯無環(huán)流系統(tǒng)”)的原理框圖示于)的原理框圖示于下圖,該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)為:下圖,該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)為: 邏輯控制無環(huán)流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)邏輯控制無環(huán)流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖3-12 3-12 邏輯控制無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)原理框圖邏輯控制無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)原理框圖 ASRDLC-1TAVRVFGTR2ACRMTGGTF1ACR+U*nUn-UiU*iUcfUblfUblrUcrU*i+UiU*iUi0LdAR-+主電路主電路采用兩
23、采用兩組晶閘組晶閘管裝置管裝置反并聯(lián)反并聯(lián)線路線路由于沒有環(huán)流,不由于沒有環(huán)流,不用設(shè)置環(huán)流電抗器用設(shè)置環(huán)流電抗器仍保留平波電抗器仍保留平波電抗器 L Ld d ,以保證穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)電流以保證穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)電流波形連續(xù)波形連續(xù)控制系統(tǒng)采用控制系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)速、電流雙轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)方案閉環(huán)方案電流環(huán)分設(shè)兩個(gè)電流調(diào)電流環(huán)分設(shè)兩個(gè)電流調(diào)節(jié)器,節(jié)器,1ACR1ACR用來控制正用來控制正組觸發(fā)裝置組觸發(fā)裝置GTFGTF,2ACR2ACR控制反組觸發(fā)裝置控制反組觸發(fā)裝置GTRGTR1ACR1ACR的給定信號經(jīng)反號器的給定信號經(jīng)反號器ARAR作為作為2ACR2ACR的給定信號,因此電流反饋的給定信號,因此電流反饋信
24、號的極性不需要變化,可以采信號的極性不需要變化,可以采用不反映極性的電流檢測方法用不反映極性的電流檢測方法為了保證不出現(xiàn)環(huán)流,設(shè)置為了保證不出現(xiàn)環(huán)流,設(shè)置了無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)了無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)DLCDLC,這是系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)這是系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)(2 2)工作原理)工作原理 正向運(yùn)行:正向運(yùn)行:+-+-+-+- ASRDLC-1TAVRVFGTR2ACRMTGGTF1ACR+U*nUn-UiU*iUcfUblfUblrUcrU*i+UiU*iUi0LdAR 反向運(yùn)行反向運(yùn)行-+- ASRDLC-1TAVRVFGTR2ACRMTGGTF1ACR+U*nUn-UiU*iUcfUblfUblrUc
25、rU*i+UiU*iUi0LdAR5 5無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié) (1 1)邏輯控制環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)要求)邏輯控制環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)要求 DLCDLC的輸入要求:的輸入要求: 分析分析V-MV-M系統(tǒng)四象限運(yùn)行的特性,有如系統(tǒng)四象限運(yùn)行的特性,有如下共同特征:下共同特征: 正向運(yùn)行和反向制動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)行和反向制動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩方轉(zhuǎn)矩方向?yàn)檎驗(yàn)檎?,即,即電流為正電流為正?反向運(yùn)行和正向制動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)行和正向制動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩方轉(zhuǎn)矩方向?yàn)樨?fù)向?yàn)樨?fù),即,即電流為負(fù)電流為負(fù)。 因此,應(yīng)選擇因此,應(yīng)選擇轉(zhuǎn)矩信號轉(zhuǎn)矩信號作為作為DLCDLC的輸入的輸入信號。信號。 由于由于ASRASR的輸出
26、信號正好代表了的輸出信號正好代表了轉(zhuǎn)矩方向轉(zhuǎn)矩方向,即有:,即有: 正向運(yùn)行和反向制動(dòng)時(shí),正向運(yùn)行和反向制動(dòng)時(shí),U*i 為正;為正; 反向運(yùn)行和正向制動(dòng)時(shí),反向運(yùn)行和正向制動(dòng)時(shí),U*i 為負(fù)。為負(fù)。 因?yàn)橐驗(yàn)閁*i 極性的變化只表明系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩反向的意極性的變化只表明系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩反向的意圖,轉(zhuǎn)矩極性的真正變換還要滯后一段時(shí)間。圖,轉(zhuǎn)矩極性的真正變換還要滯后一段時(shí)間。 只有在實(shí)際電流過零時(shí),才開始反向,因此,只有在實(shí)際電流過零時(shí),才開始反向,因此,需要需要檢測零電流信號檢測零電流信號作為作為DLCDLC的另一個(gè)輸入信號。的另一個(gè)輸入信號。DLCU*i Ui0 DLCDLC的輸出要求的輸出要求l正向運(yùn)行:
27、正向運(yùn)行:VFVF整流,開放整流,開放VFVF,封鎖,封鎖VRVR;l反向制動(dòng):反向制動(dòng):VFVF逆變,開放逆變,開放VFVF,封鎖,封鎖VRVR;l反向運(yùn)行:反向運(yùn)行:VRVR整流,開放整流,開放VRVR,封鎖,封鎖VFVF;l正向制動(dòng):正向制動(dòng):VRVR逆變,開放逆變,開放VRVR,封鎖,封鎖VFVF;因此,因此,DLCDLC的輸出有兩種狀態(tài):的輸出有兩種狀態(tài): VF VF開放開放 Ublf = 1= 1, VRVR封鎖封鎖 Ublr = 0= 0 VR VR開放開放 Ublr = 1= 1, VFVF封鎖封鎖 Ublf = 0= 0DLCU*i Ui0 Ublr = 1 Ublf = 0
28、 V VR R開放開放V VF F封鎖封鎖Ublf = 1 Ublr = 0 VFVF開放開放VRVR封鎖封鎖 DLCDLC的內(nèi)部邏輯要求的內(nèi)部邏輯要求l對輸入信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換,將模擬量轉(zhuǎn)換為開關(guān)量;對輸入信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換,將模擬量轉(zhuǎn)換為開關(guān)量;l根據(jù)輸入信號,做出正確的邏輯判斷;根據(jù)輸入信號,做出正確的邏輯判斷;l為保證兩組晶閘管裝置可靠切換,需要有兩個(gè)延為保證兩組晶閘管裝置可靠切換,需要有兩個(gè)延時(shí)時(shí)間:時(shí)時(shí)間: tdbl 封鎖延時(shí)時(shí)間,以確認(rèn)電流已封鎖延時(shí)時(shí)間,以確認(rèn)電流已經(jīng)過零,而非因電流脈動(dòng)引起的誤信號;經(jīng)過零,而非因電流脈動(dòng)引起的誤信號; tdr開放延時(shí)時(shí)間,以確保被關(guān)斷的開放延時(shí)時(shí)間,以確
29、保被關(guān)斷的晶閘管已恢復(fù)阻斷能力,防止其重新導(dǎo)通。晶閘管已恢復(fù)阻斷能力,防止其重新導(dǎo)通。l具有具有邏輯連鎖保護(hù)邏輯連鎖保護(hù)功能,以保證在任何情況下,功能,以保證在任何情況下,兩個(gè)信號必須是兩個(gè)信號必須是相反相反的,決不容許兩組晶閘管的,決不容許兩組晶閘管同時(shí)開放脈沖,確保主電路沒有出現(xiàn)環(huán)流的可同時(shí)開放脈沖,確保主電路沒有出現(xiàn)環(huán)流的可能。能。 (2 2)電路總體結(jié)構(gòu)電路總體結(jié)構(gòu) 根據(jù)上述分析根據(jù)上述分析, ,DLCDLC電路應(yīng)具有如下結(jié)構(gòu):電路應(yīng)具有如下結(jié)構(gòu):電平電平檢測檢測邏輯邏輯判斷判斷延時(shí)延時(shí)電路電路連鎖連鎖保護(hù)保護(hù)Ui0U*iUblfUblr(3 3)無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn))無環(huán)流邏輯控
30、制環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn) 無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)是邏輯無環(huán)流系統(tǒng)無環(huán)流邏輯控制環(huán)節(jié)是邏輯無環(huán)流系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它的任務(wù)是:的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它的任務(wù)是: 當(dāng)需要切換到正組晶閘管當(dāng)需要切換到正組晶閘管VFVF工作時(shí),工作時(shí),封鎖反組觸發(fā)脈沖而開放正組脈沖;封鎖反組觸發(fā)脈沖而開放正組脈沖; 當(dāng)需要切換到反組當(dāng)需要切換到反組VRVR工作時(shí),封鎖正工作時(shí),封鎖正組而開放反組。組而開放反組。 通常都用數(shù)字控制,如數(shù)字邏輯電路、通常都用數(shù)字控制,如數(shù)字邏輯電路、微機(jī)軟件、微機(jī)軟件、PLCPLC等,用以實(shí)現(xiàn)同樣的邏輯控制等,用以實(shí)現(xiàn)同樣的邏輯控制關(guān)系。關(guān)系。 (4) 軟件邏輯控制軟件邏輯控制圖圖3-14 3-14 邏輯控制切換邏
31、輯控制切換程序流程圖程序流程圖 開始 Ui*極性變化?電流過零?發(fā)出邏輯切換指令封鎖延時(shí)tdbl封鎖本組脈沖開放延時(shí)tdt開放它組脈沖繼續(xù)開放本組脈沖互鎖保護(hù)NNYY6 6. . 邏輯無環(huán)流系統(tǒng)的其他方案邏輯無環(huán)流系統(tǒng)的其他方案 在圖在圖3-123-12的邏輯控制無環(huán)流可逆調(diào)速系的邏輯控制無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)中,采用了統(tǒng)中,采用了兩個(gè)電流調(diào)節(jié)器兩個(gè)電流調(diào)節(jié)器和和兩套觸發(fā)裝兩套觸發(fā)裝置置分別控制正、反組晶閘管。分別控制正、反組晶閘管。 實(shí)際上任何時(shí)刻都只有一組晶閘管在工實(shí)際上任何時(shí)刻都只有一組晶閘管在工作,另一組由于脈沖被封鎖而處于阻斷狀態(tài),作,另一組由于脈沖被封鎖而處于阻斷狀態(tài),這時(shí)它的電流調(diào)節(jié)器和觸發(fā)裝置都是等待狀這時(shí)它的電流調(diào)節(jié)器和觸發(fā)裝置都是等待狀態(tài)。態(tài)。 (1) (1)采用模擬控制時(shí)采用模擬控制時(shí) 可以利用電子模擬開關(guān)選擇一套電流調(diào)可以利用電子模擬開關(guān)選擇一套電流調(diào)節(jié)器和觸發(fā)裝置工作,另一套裝置就可以節(jié)節(jié)器和觸發(fā)裝置工作,另一套裝置就可以節(jié)省下來了。省下來了。 邏輯選觸無環(huán)流可逆系統(tǒng)邏輯選觸無環(huán)流可逆系統(tǒng) 圖中:圖中:SAFSAF,SARSAR分別是正、反組電子模擬開關(guān)。分別是正、反組電子模擬開關(guān)。 電子開關(guān)的任務(wù)可以用條件選擇程序來電子開關(guān)的任務(wù)可以用條件選擇程序來完成,實(shí)際系統(tǒng)都是邏輯選觸系統(tǒng)。完成,實(shí)際系統(tǒng)都是邏輯選觸系
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