有環(huán)流控制的直流電動機可逆調速系統(tǒng)正向制動與反向起動分析

——有環(huán)流控制的可逆直流電動機調速系統(tǒng)正向制動和反向起動過程分析電機控制技術目錄1.正向制動過程11.1本組逆變21.2它組制動32.反向起動過程4

整個制動過程可以分為兩個主要階段，其中還有一些子階段。主要階段分為：

5.1本組逆變階段；

5.2.它組制動階段?，F(xiàn)以正向制動為例，說明有環(huán)流可逆調速系統(tǒng)的制動過程。

1.正向制動過程

在這階段中，電流由正向負載電流下降到零，其方向未變，因此只能仍通過正組VF流通，具體過程如下：發(fā)出停車（或反向）指令后，轉速給定電壓突變?yōu)榱悖ɑ蜇撝担?；ASR輸出躍變到正限幅值+U*im

；ACR輸出躍變成負限幅值-Ucm

；VF由整流狀態(tài)很快變成的逆變狀態(tài)，同時反組VR由待逆變狀態(tài)轉變成待整流狀態(tài)。1.1本組逆變階段在VF-M回路中，由于VF變成逆變狀態(tài)，極性變負，而電機反電動勢E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，這時大部分能量通過VF回饋電網(wǎng)，所以稱作“本組逆變階段”。由于電流的迅速下降，這個階段所占時間很短，轉速來不及產生明顯的變化，其波形圖見圖5-1中的階段I。本組逆變過程系統(tǒng)狀態(tài)MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUc+++

-

-

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-++Id0+--++----

當主電路電流下降過零時，本組逆變終止，第I階段結束，轉到反組VR工作，開始通過反組制動。從這時起，直到制動過程結束，統(tǒng)稱“它組制動階段”。它組制動階段又可分成四個子階段：它組建流子階段；它組逆變子階段；它組整流子階段；反向減流子階段。1.2.它組制動階段

①Id

過零并反向，直至到達-Idm

以前，ACR并未脫離飽和狀態(tài)，其輸出仍為-Ucm

。這時，VF和VR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，電流變化延緩，的數(shù)值略減，使（1）它組建流子階段②反組VR由“待整流”進入整流，向主電路提供–Id

。由于反組整流電壓Ud0r和反電動勢E的極性相同，反向電流很快增長，電機處于反接制動狀態(tài)，轉速明顯地降低，因此，又可稱作“它組反接制動狀態(tài)”。反接制動過程系統(tǒng)狀態(tài)+-MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA

LdUc+++

-

-

-

-+0+--++Id----

當反向電流達到–Idm并略有超調時，ACR輸出電壓Uc退出飽和，其數(shù)值很快減小，又由負變正，然后再增大，使VR回到逆變狀態(tài)，而VF變成待整流狀態(tài)。此后，在ACR的調節(jié)作用下，力圖維持接近最大的反向電流–Idm

，因而(2)它組逆變子階段

電機在恒減速條件下回饋制動，把動能轉換成電能，其中大部分通過VR逆變回饋電網(wǎng)，過渡過程波形為圖中5-1的第II2階段，稱作“它組回饋制動階段”或“它組逆變階段”。由圖可見，這個階段所占的時間最長，是制動過程中的主要階段。

它組回饋制動過程系統(tǒng)狀態(tài)+-MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA

LdUc+++

-

-

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-+0+--++

Id+-+-----在他組逆變過程中，電動機發(fā)電制動，變流器逆變回饋。反電動勢克服逆變電壓維持電動機的電樞電流為最大值，電動機處于恒流減速階段。反電動勢和變流器電壓同步減少。當變流器電壓減到零時，由于電流調節(jié)器的作用，變流器由逆變進入整流狀態(tài)，隨轉速降低，整流電壓不斷增大，反電動勢和整流電壓共同維持電動機的電樞電流為最大值不變。當轉速降到零時本階段結束。(3)他組整流子階段

當轉速降到零以后，電動機會反向起動，轉速反饋信號變負，使轉調節(jié)器輸出減小，電流也會隨之減小，系統(tǒng)進入電流衰減子階段。在電流衰減過程中，電感L上的感應電壓LdId/dt支持著反向電流，并釋放出存儲的磁能，與電動機斷續(xù)釋放出的動能一起通過VR逆變回饋電網(wǎng)。如果電機隨即停止，整個制動過程到此結束。（4）反向減流子階段+-MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTA

LdUc+++

-

-

-

-+0+--++

Id+-+-

反向減流過程系統(tǒng)狀態(tài)0000000----tttOOOId

n

Uc

制動過程系統(tǒng)響應曲線III1II2II3-Idm

IdL

-Ucm

E

圖5-1配合控制有環(huán)流可逆直流調速系統(tǒng)正向制動過渡過程波形

如果需要在制動后緊接著反轉，

Id=-Idm的過程就會延續(xù)下去，進入反向起動過程的恒流升速階段，直到反向轉速穩(wěn)定時為止。由于正轉制動和反轉起動的過程完全銜接起來，沒有間斷或死區(qū)，這是有環(huán)流可逆調速系統(tǒng)的優(yōu)點，適用于要求快速正反轉的系統(tǒng)。2.反向起動MVRVF-1ARGTRGTFUcASRACRU*n+-UnUiU*i+-TGLc1Lc2Lc3Lc4TMTALdUc+++

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-++Id0+--++反向起動過程系統(tǒng)狀態(tài)Id-+-+--00-+