電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)課件一

直流拖動(dòng)控制系統(tǒng)電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)第1篇內(nèi)容提要直流調(diào)速方法直流調(diào)速電源直流調(diào)速控制引言直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起、制動(dòng)性能，宜于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在許多需要調(diào)速和快速正反向的電力拖動(dòng)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。由于直流拖動(dòng)控制系統(tǒng)在理論上和實(shí)踐上都比較成熟，而且從控制的角度來看，它又是交流拖動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，為了保持由淺入深的教學(xué)順序，應(yīng)該首先很好地掌握直流拖動(dòng)控制系統(tǒng)。根據(jù)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速方程

直流調(diào)速方法nUIRKe式中

—轉(zhuǎn)速（r/min）；

—電樞電壓（V）；

—電樞電流（A）；

—電樞回路總電阻（

）；

—?jiǎng)?lì)磁磁通（Wb）；

—由電機(jī)結(jié)構(gòu)決定的電動(dòng)勢常數(shù)。（1-1）

由式（1-1）可以看出，有三種方法調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：

（1）調(diào)節(jié)電樞供電電壓U；（2）減弱勵(lì)磁磁通；（3）改變電樞回路電阻R。（1）調(diào)壓調(diào)速工作條件：保持勵(lì)磁=N；保持電阻R=Ra調(diào)節(jié)過程：改變電壓UN

U

Un，n0調(diào)速特性：轉(zhuǎn)速下降，機(jī)械特性曲線平行下移。nn0OIILUNU1U2U3nNn1n2n3調(diào)壓調(diào)速特性曲線（2）調(diào)阻調(diào)速工作條件：保持勵(lì)磁=N

；保持電壓U=UN；調(diào)節(jié)過程：增加電阻Ra

R

Rn，n0不變；調(diào)速特性：轉(zhuǎn)速下降，機(jī)械特性曲線變軟。nn0OIILRaR1R2R3nNn1n2n3調(diào)阻調(diào)速特性曲線（3）調(diào)磁調(diào)速工作條件：保持電壓U=UN

；保持電阻R=Ra；調(diào)節(jié)過程：減小勵(lì)磁N

n，n0調(diào)速特性：轉(zhuǎn)速上升，機(jī)械特性曲線變軟。nn0OTeTL

N

1

2

3nNn1n2n3調(diào)磁調(diào)速特性曲線三種調(diào)速方法的性能與比較對于要求在一定范圍內(nèi)無級平滑調(diào)速的系統(tǒng)來說，以調(diào)節(jié)電樞供電電壓的方式為最好。改變電阻只能有級調(diào)速；減弱磁通雖然能夠平滑調(diào)速，但調(diào)速范圍不大，往往只是配合調(diào)壓方案，在基速（即電機(jī)額定轉(zhuǎn)速）以上作小范圍的弱磁升速。因此，自動(dòng)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)往往以調(diào)壓調(diào)速為主。第1章閉環(huán)控制的直流調(diào)速系統(tǒng)

本章著重討論基本的閉環(huán)控制系統(tǒng)及其分析與設(shè)計(jì)方法。本章提要1.1直流調(diào)速系統(tǒng)用的可控直流電源1.2晶閘管-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)（V-M系統(tǒng)）的主要問題1.3直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)的主要問題1.4反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析和設(shè)計(jì)1.5反饋控制閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析和設(shè)計(jì)1.6比例積分控制規(guī)律和無靜差調(diào)速系統(tǒng)1.1直流調(diào)速系統(tǒng)用的可控直流電源

根據(jù)前面分析，調(diào)壓調(diào)速是直流調(diào)速系統(tǒng)的主要方法，而調(diào)節(jié)電樞電壓需要有專門向電動(dòng)機(jī)供電的可控直流電源。本節(jié)介紹幾種主要的可控直流電源。常用的可控直流電源有以下三種旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組——用交流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)組成機(jī)組，以獲得可調(diào)的直流電壓。靜止式可控整流器——用靜止式的可控整流器，以獲得可調(diào)的直流電壓。直流斬波器或脈寬調(diào)制變換器——用恒定直流電源或不控整流電源供電，利用電力電子開關(guān)器件斬波或進(jìn)行脈寬調(diào)制，以產(chǎn)生可變的平均電壓。1.1.1旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組圖1-1旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組供電的直流調(diào)速系統(tǒng)（G-M系統(tǒng)）

G-M系統(tǒng)工作原理

由原動(dòng)機(jī)（柴油機(jī)、交流異步或同步電動(dòng)機(jī)）拖動(dòng)直流發(fā)電機(jī)G實(shí)現(xiàn)變流，由G給需要調(diào)速的直流電動(dòng)機(jī)M供電，調(diào)節(jié)G的勵(lì)磁電流if即可改變其輸出電壓U，從而調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n。這樣的調(diào)速系統(tǒng)簡稱G-M系統(tǒng)，國際上通稱Ward-Leonard系統(tǒng)。G-M系統(tǒng)特性n第I象限第IV象限OTeTL-TLn0n1n2第II象限第III象限圖1-2G-M系統(tǒng)機(jī)械特性1.1.2靜止式可控整流器圖1-3晶閘管可控整流器供電的直流調(diào)速系統(tǒng)（V-M系統(tǒng)）

V-M系統(tǒng)工作原理

晶閘管-電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)（簡稱V-M系統(tǒng)，又稱靜止的Ward-Leonard系統(tǒng)），圖中VT是晶閘管可控整流器，通過調(diào)節(jié)觸發(fā)裝置GT的控制電壓Uc

來移動(dòng)觸發(fā)脈沖的相位，即可改變整流電壓Ud，從而實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速。V-M系統(tǒng)的特點(diǎn)與G-M系統(tǒng)相比較：晶閘管整流裝置不僅在經(jīng)濟(jì)性和可靠性上都有很大提高，而且在技術(shù)性能上也顯示出較大的優(yōu)越性。晶閘管可控整流器的功率放大倍數(shù)在104以上，其門極電流可以直接用晶體管來控制，不再像直流發(fā)電機(jī)那樣需要較大功率的放大器。在控制作用的快速性上，變流機(jī)組是秒級，而晶閘管整流器是毫秒級，這將大大提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。V-M系統(tǒng)的問題由于晶閘管的單向?qū)щ娦?，它不允許電流反向，給系統(tǒng)的可逆運(yùn)行造成困難。晶閘管對過電壓、過電流和過高的dV/dt與di/dt都十分敏感，若超過允許值會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)損壞器件。由諧波與無功功率引起電網(wǎng)電壓波形畸變，殃及附近的用電設(shè)備，造成“電力公害”。1.三1.三3三直三流斬三波器三或脈三寬調(diào)三制變?nèi)龘Q器在干三線鐵三道電三力機(jī)三車、三工礦三電力三機(jī)車三、城三市有三軌和三無軌三電車三和地三鐵電三機(jī)車三等電三力牽三引設(shè)三備上三，常三采用三直流三串勵(lì)三或復(fù)三勵(lì)電三動(dòng)機(jī)三，由三恒壓三直流三電網(wǎng)三供電三，過三去用三切換三電樞三回路三電阻三來控三制電三機(jī)的三起動(dòng)三、制三動(dòng)和三調(diào)速三，在三電阻三中耗三電很三大。a）原理圖b）電壓波形圖tOuUsUdTton控制電路M1.三直三流斬三波器三的基三本結(jié)三構(gòu)圖1三-5三直流三斬波三器-三電動(dòng)三機(jī)系三統(tǒng)的三原理三圖和三電壓三波形2.三斬三波器三的基三本控三制原三理在原三理圖三中，三VT三表三示電三力電三子開三關(guān)器三件，三VD三表三示續(xù)三流二三極管三。當(dāng)三VT三導(dǎo)三通時(shí)三，直三流電三源電三壓Us加到三電動(dòng)三機(jī)上三；當(dāng)三VT三關(guān)三斷時(shí)三，直三流電三源與三電機(jī)三脫開三，電三動(dòng)機(jī)三電樞三經(jīng)三VD三續(xù)三流，三兩端三電壓三接近三于零三。如三此反三復(fù)，三電樞三端電三壓波三形如三圖1三-5三b三，好三像是三電源三電壓Us在ton時(shí)間三內(nèi)被三接上三，又三在T–ton時(shí)間三內(nèi)被三斬?cái)嗳?，故三稱“三斬波三”。這樣三，電三動(dòng)機(jī)三得到三的平三均電三壓為3.三輸三出電三壓計(jì)三算(1三-2三)式中T—三晶閘三管的三開關(guān)三周期三；ton—三開通三時(shí)間三；—三占空三比，=ton/T三=三tonf；其中f為開三關(guān)頻三率。為了三節(jié)能三，并三實(shí)行三無觸三點(diǎn)控三制，現(xiàn)在三多用三電力三電子三開關(guān)三器件三，如三快速三晶閘三管、三GT三O、三IG三BT三等。采用三簡單三的單三管控三制時(shí)三，稱三作直流三斬波三器，后三來逐三漸發(fā)三展成三采用三各種三脈沖三寬度三調(diào)制三開關(guān)三的電三路，脈寬三調(diào)制三變換三器（三PW三M-三Pu三ls三e三Wi三dt三h三Mo三du三la三ti三on三）。4.三斬三波電三路三三種控三制方三式根據(jù)三對輸三出電三壓平三均值三進(jìn)行三調(diào)制三的方三式不三同而三劃分三，有三三種三控制三方式三：T不變?nèi)僼on—脈三沖寬三度調(diào)三制（三PW三M）三；ton不變?nèi)?，變?nèi)齌三—三脈沖三頻率三調(diào)制三（P三FM三）；ton和T都可三調(diào)，三改變?nèi)伎杖取旌先?。PW三M系統(tǒng)三的優(yōu)三點(diǎn)（1三）主三電路三線路三簡單三，需三用的三功率三器件三少；（2三）開三關(guān)頻三率高三，電三流容三易連三續(xù)，三諧波三少，三電機(jī)三損耗三及發(fā)三熱都三較小三；（3三）低三速性三能好三，穩(wěn)三速精三度高三，調(diào)三速范三圍寬三，可三達(dá)1:10三00三0左三右；（4三）若三與快三速響三應(yīng)的三電機(jī)三配合三，則三系統(tǒng)三頻帶三寬，三動(dòng)態(tài)三響應(yīng)三快，三動(dòng)態(tài)三抗擾三能力三強(qiáng)；PW三M系三統(tǒng)的三優(yōu)點(diǎn)三（續(xù)三）（5三）功三率開三關(guān)器三件工三作在三開關(guān)三狀態(tài)三，導(dǎo)三通損三耗小三，當(dāng)三開關(guān)三頻率三適當(dāng)三時(shí)，三開關(guān)三損耗三也不三大，三因而三裝置三效率三較高三；（6三）直三流電三源采三用不三控整三流時(shí)三，電三網(wǎng)功三率因三數(shù)比三相控三整流三器高三。小三結(jié)三種三可控三直流三電源三，V三-M三系統(tǒng)三在上三世紀(jì)三60三~7三0年三代得三到廣三泛應(yīng)三用，三目前三主要三用于三大容三量系三統(tǒng)。直流三PW三M調(diào)三速系三統(tǒng)作三為一三種新三技術(shù)三，發(fā)三展迅三速，三應(yīng)用三日益三廣泛三，特三別在三中、三小容三量的三系統(tǒng)三中，三已取三代V三-M三系統(tǒng)三成為三主要三的直三流調(diào)三速方三式。返回目錄1.三2三晶閘三管-三電動(dòng)三機(jī)系三統(tǒng)（三V-三M系三統(tǒng)）三的三主要三問題本節(jié)三討論三V-三M系三統(tǒng)的三幾個(gè)三主要三問題三：（1三）觸三發(fā)脈三沖相三位控三制；（2三）電三流脈三動(dòng)及三其波三形的三連續(xù)三與斷三續(xù)；（3三）抑三制電三流脈三動(dòng)的三措施三；（4三）晶閘三管-三電動(dòng)三機(jī)系三統(tǒng)的三機(jī)械三特性三；（5三）晶三閘管三觸發(fā)三和整三流裝三置的三放大三系數(shù)三和傳遞三函數(shù)三。在如三圖可三控整三流電三路中三，調(diào)三節(jié)觸三發(fā)裝三置三GT三輸三出脈三沖的三相位三，即三可很三方便三地改三變可三控整三流器三V三T三輸出三瞬時(shí)三電壓ud的波三形，三以及三輸出三平均三電壓Ud的數(shù)三值。OOOOO1.三2.三1三觸發(fā)三脈沖三相位三控制Ud0IdE等效三電路三分析如果三把整三流裝三置內(nèi)三阻移三到裝三置外三邊，三看成三是其三負(fù)載三電路三電阻三的一三部分三，那三么，三整流三電壓三便可三以用三其理三想空三載瞬三時(shí)值ud0和平三均值Ud0來表三示，三相當(dāng)三于用三圖示三的等三效電三路代三替實(shí)三際的三整流三電路三。圖1三-7三V-三M系三統(tǒng)主三電路三的等三效電三路圖

式中

—電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢；—整流電流瞬時(shí)值；—主電路總電感；—主電路等效電阻；且有R=Rrec+Ra+RL；EidLR瞬時(shí)三電壓三平衡三方程(1三-3三)對ud0進(jìn)行三積分三，即三得理三想空三載整三流電三壓平三均值Ud0。用觸三發(fā)脈三沖的三相位三角控制三整流三電壓三的平三均值Ud0是晶三閘管三整流三器的三特點(diǎn)三。Ud0與觸三發(fā)脈三沖相三位角的關(guān)三系因三整流三電路三的形三式而三異，三對于三一般三的全三控整三流電三路，三當(dāng)電三流波三形連三續(xù)時(shí)三，Ud0=f()可用三下式三表示

式中—從自然換相點(diǎn)算起的觸發(fā)脈沖控制角；—

=

0時(shí)的整流電壓波形峰值；—交流電源一周內(nèi)的整流電壓脈波數(shù)；對于不同的整流電路，它們的數(shù)值如表1-1所示。Umm整流三電壓三的平三均值三計(jì)算(1三-5三)表1三-1三不同三整流三電路三的整三流電三壓值*U2

是整流變壓器二次側(cè)額定相電壓的有效值。整流三與逆三變狀三態(tài)當(dāng)三0三<<三/三2時(shí)，Ud0>三0三，晶三閘管三裝置三處于整流三狀態(tài)，電三功率三從交三流側(cè)三輸送三到直三流側(cè)三；當(dāng)/三2<<ma三x時(shí)，Ud0<三0三，裝三置處三于有源三逆變?nèi)隣顟B(tài)，電三功率三反向三傳送三。為避三免逆三變顛三覆，三應(yīng)設(shè)三置最三大的三移相三角限三制。三相控三整流三器的三電壓三控制三曲線三如下三圖圖1-8相控整流器的電壓控制曲線

O逆變?nèi)嵏踩拗仆ㄟ^三設(shè)置三控制三電壓三限幅三值，三來限三制最三大觸三發(fā)角三。1.三2.三2三電三流脈三動(dòng)及三其波三形的三連續(xù)三與斷三續(xù)由于三電流三波形三的脈三動(dòng)，三可能三出現(xiàn)三電流三連續(xù)三和斷三續(xù)兩三種情三況，三這是三V-三M系三統(tǒng)不三同于三G-三M系三統(tǒng)的三又一三個(gè)特三點(diǎn)。三當(dāng)V三-M三系統(tǒng)三主電三路有三足夠三大的三電感三量，三而且三電動(dòng)三機(jī)的三負(fù)載三也足三夠大三時(shí)，三整流三電流三便具三有連三續(xù)的三脈動(dòng)三波形三。當(dāng)三電感三量較三小或三負(fù)載三較輕三時(shí)，三在某三一相三導(dǎo)通三后電三流升三高的三階段三里，三電感三中的三儲能三較少三；等三到電三流下三降而三下一三相尚三未被三觸發(fā)三以前三，電三流已三經(jīng)衰三減到三零，三于是三，便三造成三電流三波形三斷續(xù)三的情三況。V-三M系統(tǒng)三主電三路的輸三出圖1三-9三V三-M系統(tǒng)三的電三流波三形a）電流連續(xù)b）電流斷續(xù)OuaubucaudOiaibicictEUdtOuaubucaudOiaibicicEUdudttudidid1.三2.三3三抑三制電三流脈三動(dòng)的三措施在V-三M系統(tǒng)三中，三脈動(dòng)三電流三會(huì)產(chǎn)三生脈三動(dòng)的三轉(zhuǎn)矩三，對三生產(chǎn)三機(jī)械三不利三，同三時(shí)也三增加三電機(jī)三的發(fā)三熱。三為了三避免三或減三輕這三種影三響，三須采三用抑三制電三流脈三動(dòng)的三措施三，主三要是三：設(shè)置三平波三電抗三器；增加三整流三電路三相數(shù)三；采用三多重三化技三術(shù)。（1三）平三波電三抗器三的設(shè)三置與三計(jì)算單相三橋式三全控三整流三電路三相三半波三整流三電路三相三橋式三整流三電路（1-三6）（1-三8）（1-三7）（2三）多三重化三整流三電路如圖三電路三為由三2個(gè)三三相三橋并三聯(lián)而三成的三12三脈波三整流三電路三，使三用了三平衡三電抗三器來三平衡三2組三整流三器的三電流三。并聯(lián)三多重三聯(lián)結(jié)三的1三2脈三波整三流電三路M1.三2.三4三晶閘三管-三電動(dòng)三機(jī)系三統(tǒng)的三機(jī)械三特性當(dāng)電三流連三續(xù)時(shí)三，V三-M三系統(tǒng)三的機(jī)三械特三性方三程式三為式中Ce=KeN—電三機(jī)在三額定三磁通三下的三電動(dòng)三勢系三數(shù)。式（三1-三9）三等號三右邊Ud0表達(dá)三式的三適用三范圍三如第三節(jié)中三所述三。（1三-9三）（1三）電三流連三續(xù)情三況改變?nèi)刂迫牵萌蛔迦叫腥本€三，這三和G三-M三系統(tǒng)三的特三性很三相似三，如三圖1三-1三0所三示。圖中三電流三較小三的部三分畫三成虛三線，三表明三這時(shí)三電流三波形三可能三斷續(xù)三，公三式（三1-三9）三已經(jīng)三不適三用了三。圖1三-1三0三電流三連續(xù)三時(shí)V三-M三系統(tǒng)三的機(jī)三械特三性△n=Id

R/CenIdILO上述三分析三說明三：只三要電三流連三續(xù)，三晶閘三管可三控整三流器三就可三以看三成是三一個(gè)線性三的可三控電三壓源。當(dāng)電流斷續(xù)時(shí)，由于非線性因素，機(jī)械特性方程要復(fù)雜得多。以三相半波整流電路構(gòu)成的V-M系統(tǒng)為例，電流斷續(xù)時(shí)機(jī)械特性須用下列方程組表示

(1-10)

(1-11)式中；—一個(gè)電流脈波的導(dǎo)通角。（2三）電三流斷三續(xù)情三況（3三）電三流斷三續(xù)機(jī)三械特三性計(jì)三算當(dāng)阻三抗角值已三知時(shí)三，對三于不三同的三控制三角，可三用數(shù)三值解三法求三出一三族電三流斷三續(xù)時(shí)三的機(jī)三械特三性。對于三每一三條特三性，三求解三過程三都計(jì)三算到=三2三/3為止三，因三為角再三大時(shí)三，電三流便三連續(xù)三了。三對應(yīng)三于=三2三/3的曲三線是三電流三斷續(xù)三區(qū)與三連續(xù)三區(qū)的三分界三線。圖1三-1三1三完整三的V三-M三系統(tǒng)三機(jī)械三特性（4三）V三-M三系統(tǒng)三機(jī)三械特三性（5三）V三-M三系統(tǒng)三機(jī)械三特性三的特三點(diǎn)圖1三-1三1繪三出了三完整三的V三-M三系統(tǒng)三機(jī)械三特性三，分三為電三流連三續(xù)區(qū)三和電三流斷三續(xù)區(qū)三。由三圖可三見：當(dāng)電三流連三續(xù)時(shí)三，特三性還三比較三硬；斷續(xù)三段特三性則三很軟三，而三且呈三顯著三的非三線性三，理三想空三載轉(zhuǎn)三速翹三得很三高。1.三2.三5三晶三閘管三觸發(fā)三和整三流裝三置的三放大三系數(shù)三和三傳遞三函數(shù)在進(jìn)三行調(diào)三速系三統(tǒng)的三分析三和設(shè)三計(jì)時(shí)三，可三以把三晶閘三管觸三發(fā)和三整流三裝置三當(dāng)作三系統(tǒng)三中的三一個(gè)三環(huán)節(jié)三來看三待。應(yīng)用三線性三控制三理論三進(jìn)行三直流三調(diào)速三系統(tǒng)三分析三或設(shè)三計(jì)時(shí)三，須三事先三求出三這個(gè)三環(huán)節(jié)三的放三大系三數(shù)和三傳遞三函數(shù)三。實(shí)際三的觸三發(fā)電三路和三整流三電路三都是三非線三性的三，只三能在三一定三的工三作范三圍內(nèi)三近似三看成三線性三環(huán)節(jié)三。如有三可能三，最三好先三用實(shí)三驗(yàn)方三法測三出該三環(huán)節(jié)三的輸三入-三輸出三特性三，即三曲線三，圖三1-三13三是采三用鋸三齒波三觸發(fā)三器移三相時(shí)三的特三性。三設(shè)計(jì)三時(shí)，三希望三整個(gè)三調(diào)速三范圍三的工三作點(diǎn)三都落三在特三性的三近似三線性三范圍三之中三，并三有一三定的三調(diào)節(jié)三余量三。晶閘三管觸三發(fā)和三整流三裝置三的放三大系三數(shù)的三計(jì)算晶閘三管觸三發(fā)和三整流三裝置三的放三大系三數(shù)可三由工三作范三圍內(nèi)三的特三性率三決定三，計(jì)三算方三法是圖1三-1三3三晶閘三管觸三發(fā)與三整流三裝置三的輸三入-三輸出三特性三和的三測定(1三-1三2)如果三不可三能實(shí)三測特三性，三只好三根據(jù)三裝置三的參三數(shù)估三算。例如三：設(shè)觸三發(fā)電三路控三制電三壓的三調(diào)節(jié)三范圍三為Uc=三0~三10三V相對三應(yīng)的三整流三電壓三的變?nèi)度龂荱d=三0~三22三0V可取Ks=三22三0/三10三=三2三2晶閘三管觸三發(fā)和三整流三裝置三的放三大系三數(shù)估三算晶閘三管觸三發(fā)和三整流三裝置三的傳三遞函三數(shù)在動(dòng)三態(tài)過三程中三，可三把晶三閘管三觸發(fā)三與整三流裝三置看三成是三一個(gè)三純滯三后環(huán)三節(jié)，三其滯三后效三應(yīng)是三由晶三閘管三的失三控時(shí)三間引三起的三。眾三所周三知，三晶閘三管一三旦導(dǎo)三通后三，控三制電三壓的三變化三在該三器件三關(guān)斷三以前三就不三再起三作用三，直三到下三一相三觸發(fā)三脈沖三來到三時(shí)才三能使三輸出三整流三電壓三發(fā)生三變化三，這三就造三成整三流電三壓滯三后于三控制三電壓三的狀三況。u2udUctta10Uc1Uc2a1tt000a2a2Ud01Ud02TsOOOO（1三）晶三閘管三觸發(fā)三與整三流失三控時(shí)三間分三析圖1三-1三4三晶三閘管三觸發(fā)三與整三流裝三置的三失控三時(shí)間顯然三，失三控制三時(shí)間三是隨三機(jī)的三，它三的大三小隨三發(fā)生三變化三的時(shí)三刻而三改變?nèi)?，最三大可三能的三失控三時(shí)間三就是三兩個(gè)三相鄰三自然三換相三點(diǎn)之三間的三時(shí)間三，與三交流三電源三頻率三和整三流電三路形三式有三關(guān)，三由下三式確三定(1三-1三3)（2三）最三大失三控時(shí)三間計(jì)三算式中

—交流電流頻率；—一周內(nèi)整流電壓的脈沖波數(shù)。fm（3三）Ts值的三選取相對三于整三個(gè)系三統(tǒng)的三響應(yīng)三時(shí)間三來說三，Ts是不三大的三，在三一般三情況三下，三可取三其統(tǒng)三計(jì)平三均值Ts=Tsm三ax/2三，并三認(rèn)為三是常三數(shù)。三也有三人主三張按三最嚴(yán)三重的三情況三考慮三，取Ts=Tsm三ax。表三1-三2列三出了三不同三整流三電路三的失三控時(shí)三間。表1三-2三各種三整流三電路三的失三控時(shí)三間（f=5三0H三z）用單三位階三躍函三數(shù)表三示滯三后，三則晶三閘管三觸發(fā)三與整三流裝三置的三輸入三-輸三出關(guān)三系為按拉三氏變?nèi)龘Q的三位移三定理三，晶三閘管三裝置三的傳三遞函三數(shù)為（1三-1三4）（4三）傳三遞函三數(shù)的三求取由于三式（三1-三14三）中三包含三指數(shù)三函數(shù)三，它三使系三統(tǒng)成三為非三最小三相位三系統(tǒng)三，分三析和三設(shè)計(jì)三都比三較麻三煩。三為了三簡化三，先三將該三指數(shù)三函數(shù)三按臺三勞級三數(shù)展三開，三則式三（1三-1三4）三變成（1三-1三5）（5三）近三似傳三遞函三數(shù)考慮三到Ts很小三，可三忽略三高次三項(xiàng)，三則傳三遞函三數(shù)便三近似三成一階三慣性三環(huán)節(jié)。（1三-1三6）（6三）晶三閘管三觸發(fā)三與整三流裝三置動(dòng)三態(tài)結(jié)三構(gòu)Uc(s)Ud0(s)Uc(s)Ud0(s)(a)準(zhǔn)確的（b）近似的圖1-15晶閘管觸發(fā)與整流裝置動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖ssss返回目錄1.三3三直流三脈寬三調(diào)速三系統(tǒng)三的主三要問三題自從三全控三型電三力電三子器三件問三世以三后，三就出三現(xiàn)了三采用三脈沖三寬度三調(diào)制三（P三WM三）的三高頻三開關(guān)三控制三方式三形成三的脈三寬調(diào)三制變?nèi)龘Q器三-直三流電三動(dòng)機(jī)三調(diào)速三系統(tǒng)三，簡三稱直三流脈三寬調(diào)三速系三統(tǒng)，三即直流三PW三M調(diào)三速系三統(tǒng)。本節(jié)三提要（1三）P三WM三變換三器的三工作三狀態(tài)三和波三形；（2三）直三流P三WM三調(diào)速三系統(tǒng)三的機(jī)三械特三性；（3三）P三WM三控制三與變?nèi)龘Q器三的數(shù)三學(xué)模三型；（4三）電三能回三饋與三泵升三電壓三的限三制。1.三3.三1PW三M變?nèi)龘Q器三的工三作狀三態(tài)和三電壓三、三電三流波三形PW三M變?nèi)龘Q器三的作三用是三：用三PW三M調(diào)三制的三方法三，把三恒定三的直三流電三源電三壓調(diào)三制成三頻率三一定三、寬三度可三變的三脈沖三電壓三系列三，從三而可三以改三變平三均輸三出電三壓的三大小三，以三調(diào)節(jié)三電機(jī)三轉(zhuǎn)速三。PW三M變?nèi)龘Q器三電路三有多三種形三式，三主要三分為三不可三逆與三可逆三兩大三類，三下面三分別三闡述三其工三作原三理。1.三不三可逆三PW三M變?nèi)龘Q器（1三）簡三單的三不可三逆PW三M變換三器簡單三的不三可逆PW三M變換三器-直流三電動(dòng)三機(jī)系三統(tǒng)主三電路三原理三圖如三圖1三-1三6所三示，三功率三開關(guān)三器件三可以三是任三意一三種全三控型三開關(guān)三器件三，這三樣的三電路三又稱三直流三降壓三斬波三器。圖1-16簡單的不可逆PWM變換器-直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)

VDUs+UgCVTidM+__E（a）電路原理圖

M?三主電三路結(jié)三構(gòu)21圖中三：Us為直三流電三源電三壓，C為濾三波電三容器三，VT為功三率開三關(guān)器三件，VD為續(xù)三流二三極管三，M為直三流電三動(dòng)機(jī)三，VT的柵三極由三脈寬三可調(diào)三的脈三沖電三壓系三列Ug驅(qū)動(dòng)三。工作三狀態(tài)三與波三形在一三個(gè)開三關(guān)周三期內(nèi)三，當(dāng)0≤t<ton時(shí)，Ug為正三，V三T導(dǎo)三通，三電源三電壓三通過三VT三加到三電動(dòng)三機(jī)電三樞兩三端；當(dāng)ton≤t<T時(shí)，Ug為負(fù)三，V三T關(guān)三斷，三電樞三失去三電源三，經(jīng)三VD三續(xù)流三。U,iUdEidUsttonT0圖1-16b電壓和電流波形O電機(jī)三兩端三得到三的平三均電三壓為(1三-1三7)式中=ton/T為三PW三M三波形三的占三空比三，輸出三電壓三方程改變（三0≤<三1三）即三可調(diào)三節(jié)電三機(jī)的三轉(zhuǎn)速三，若三令=Ud/Us為P三WM三電壓三系數(shù)三，則三在不三可逆三P三WM三變?nèi)龘Q器=(1三-1三8)（2三）有三制動(dòng)三的不三可逆三PW三M變?nèi)龘Q器三電路在簡三單的三不可三逆電三路中三電流三不能三反向三，因三而沒三有制三動(dòng)能三力，三只能三作單三象限三運(yùn)行三。需三要制三動(dòng)時(shí)三，必三須為三反向三電流三提供三通路三，如三圖1三-1三7a三所示三的雙三管交三替開三關(guān)電三路。三當(dāng)V三T1導(dǎo)通三時(shí)，三流過三正向三電流三+id，V三T2導(dǎo)通三時(shí)，三流過三–id。應(yīng)三注意三，這三個(gè)電三路還三是不三可逆三的，三只能三工作三在第三一、三二象三限，三因三為平三均電三壓Ud并沒三有改三變極三性。圖1三-1三7a三有三制動(dòng)三電流三通路三的不三可逆三PW三M變?nèi)龘Q器主電三路結(jié)三構(gòu)M+-VD2Ug2Ug1VT2VT1VD1E4123CUs+MVT2Ug2VT1Ug1工作三狀態(tài)三與波三形一般三電動(dòng)三狀態(tài)在一三般電三動(dòng)狀三態(tài)中三，始三終為三正值三（其三正方三向示三于圖三1-三17三a中三）。三設(shè)ton為V三T1的導(dǎo)三通時(shí)三間，三則一三個(gè)工三作周三期有三兩個(gè)三工作三階段三：在0≤t≤ton期間三，Ug1為正三，V三T1導(dǎo)通三，Ug2為負(fù)三，V三T2關(guān)斷三。此三時(shí)，三電源三電壓Us加到三電樞三兩端三，電三流id沿圖三中的三回路三1流三通。一般三電動(dòng)三狀態(tài)三（續(xù)三）在ton≤t≤T期間三，Ug1和Ug2都改三變極三性，三VT1關(guān)斷三，但三VT2卻不三能立三即導(dǎo)三通，三因?yàn)閕d沿回三路2三經(jīng)二三極管三VD2續(xù)流三，在三VD2兩端三產(chǎn)生三的壓三降給三VT2施加三反壓三，使三它失三去導(dǎo)三通的三可能三。因此三，實(shí)三際上三是由三VT1和V三D2交替三導(dǎo)通三，雖三然電三路中三多了三一個(gè)三功率三開關(guān)三器件三，但三并沒三有被三用上三。U,iUdEidUsttonT0O輸出三波形三：一般三電動(dòng)三狀態(tài)三的電三壓、三電流三波形三與簡三單的三不可三逆電三路波三形（三圖1三-1三6b三）完三全一三樣。b）三一般三電動(dòng)三狀態(tài)三的電三壓、三電流三波形工作三狀態(tài)三與波三形（三續(xù)）制動(dòng)三狀態(tài)在制三動(dòng)狀三態(tài)中三，id為負(fù)三值，三VT2就發(fā)三揮作三用了三。這三種情三況發(fā)三生在三電動(dòng)三運(yùn)行三過程三中需三要降三速的三時(shí)候三。這三時(shí)，三先減三小控三制電三壓，三使Ug1的正三脈沖三變窄三，負(fù)三脈沖三變寬三，從三而使三平均三電樞三電壓Ud降低三。但三是，三由于三機(jī)電三慣性三，轉(zhuǎn)三速和三反電三動(dòng)勢E還來三不及三變化三，因三而造三成EUd的局三面，三很快三使電三流id反向三，V三D2截止三，三VT2開始三導(dǎo)通三。制動(dòng)三狀態(tài)三的一三個(gè)周三期分三為兩三個(gè)工三作階三段：在三0≤t≤ton期間三，V三T2關(guān)斷三，－id沿回三路三4三經(jīng)三VD1續(xù)流三，向三電源三回饋三制動(dòng)三，與三此同三時(shí)，三V三D1兩端三壓降三鉗住三V三T1使它三不能三導(dǎo)通三。在ton≤t≤T期間三，Ug2變正三，于三是V三T2導(dǎo)通三，反三向電三流id沿回三路三3三流通三，產(chǎn)三生能三耗制三動(dòng)作三用。因此三，在三制動(dòng)三狀態(tài)三中，三V三T2和V三D1輪流三導(dǎo)通三，而三VT1始終三是關(guān)三斷的三，此三時(shí)的三電壓三和電三流波三形示三于圖三1-三17三c。U,iUdEidUsttonT04444333VT2VT2VT2VD1VD1VD1VD1tUgO輸出三波形c）三制動(dòng)三狀態(tài)三的電三壓﹑電流三波形工作三狀態(tài)三與波三形（三續(xù)）輕載三電動(dòng)三狀態(tài)有一三種特三殊情三況，三即輕三載電三動(dòng)狀三態(tài)，三這時(shí)三平均三電流三較小三，以三致在三關(guān)斷三后經(jīng)三續(xù)流三時(shí)，三還沒三有到三達(dá)周三期T，電三流已三經(jīng)衰三減到三零，三此時(shí)，因三而兩三端電三壓也三降為三零，三便提三前導(dǎo)三通了三，使三電流三方向三變動(dòng)三，產(chǎn)三生局三部時(shí)三間的三制動(dòng)三作用三。輕載三電動(dòng)三狀態(tài)三，一三個(gè)周三期分三成四三個(gè)階三段：第1三階段三，V三D1續(xù)流三，電三流三–id沿回三路4三流通三；第2三階段三，V三T1導(dǎo)通三，電三流id沿回三路1三流通三；第3三階段三，V三D2續(xù)流三，電三流id沿回三路2三流通三；第4三階段三，V三T2導(dǎo)通三，電三流三–id沿回三路3三流通三。在1三、4階段三，電三動(dòng)機(jī)三流過三負(fù)方三向電三流，三電機(jī)三工作三在制三動(dòng)狀三態(tài)；在2三、3階段三，電三動(dòng)機(jī)三流過三正方三向電三流，三電機(jī)三工作三在電三動(dòng)狀三態(tài)。因此三，在輕載三時(shí)，三電流三可在三正負(fù)三方向三之間三脈動(dòng)三，平三均電三流等三于負(fù)三載電三流，三其輸三出波三形見三圖1三-1三7d三。輸出三波形d）三輕載三電動(dòng)三狀態(tài)三的電三流波三形4123Tton0U,iUdEidUsttonT04123O小三結(jié)表1三-3三二象三限不三可逆三PW三M變?nèi)龘Q器三的不三同工三作狀三態(tài)2.三橋三式可三逆P三WM三變換三器可逆三PW三M變?nèi)龘Q器三主電三路有三多種三形式三，最三常用三的是三橋式三（亦三稱H三形）三電路三，如三圖1三-2三0所三示。這時(shí)三，電三動(dòng)機(jī)三M兩三端電三壓的三極性三隨開三關(guān)器三件柵三極驅(qū)三動(dòng)電三壓極三性的三變化三而改三變，三其控三制方三式有三雙極三式、三單極三式、三受限三單極三式等三多種三，這三里只三著重三分析三最常三用的三雙極三式控三制的三可逆三PW三M變?nèi)龘Q器三。+UsUg4M+-Ug3VD1VD2VD3VD4Ug1Ug2VT1VT2VT4VT3132AB4MVT1Ug1VT2Ug2VT3Ug3VT4Ug4圖1三-1三8三橋三式可三逆P三WM三變換三器H形主三電路三結(jié)構(gòu)雙極三式控三制方三式（1）正三向運(yùn)三行：第1三階段三，在三0≤t≤ton期間三，Ug1、Ug4為正三，三VT1、三VT4導(dǎo)通三，Ug2、Ug3為負(fù)三，V三T2、VT3截止三，電三流id沿回三路1三流通三，電三動(dòng)機(jī)三M兩三端電三壓UAB=三+Us；第2三階段三，在ton≤t≤T期間三，Ug1、Ug4為負(fù)三，三VT1、三VT4截止三，三VD2、VD3續(xù)流三，三并鉗三位使三VT2、VT3保持三截止三，電三流id沿回三路2三流通三，電三動(dòng)機(jī)三M兩三端電三壓UAB=–Us；雙極三式控三制方三式（三續(xù)）（2）反三向運(yùn)三行：第1三階段三，在三0≤t≤ton期間三，Ug2、Ug3為負(fù)三，V三T2、三VT3截止三，三VD1、三VD4續(xù)流三，并三鉗位三使三VT1、三VT4截止三，電三流三–id沿回三路4三流通三，電三動(dòng)機(jī)三M兩三端電三壓UAB=三+Us；第2三階段三，在ton≤t≤T期間三，Ug2、Ug3為正三，三VT2、三VT3導(dǎo)通三，Ug1、Ug4為負(fù)三，使三VT1、三VT4保持三截止三，電三流三–id沿回三路3三流通三，電三動(dòng)機(jī)三M兩三端電三壓UAB=三–Us；輸出三波形U,iUdEid+UsttonT0-UsOb)正向電動(dòng)運(yùn)行波形U,iUdEid+UsttonT0-UsOc)反向電動(dòng)運(yùn)行波形輸出三平均三電壓雙極三式控三制可三逆P三WM三變換三器的三輸出三平均三電壓三為（1三-1三9）如果三占空三比和三電壓三系數(shù)三的定三義與三不可三逆變?nèi)龘Q器三中相三同，三則在三雙極三式控三制的三可逆三變換三器中=三2–1（1三-2三0）注意三：這里的計(jì)三算公三式與不可三逆變?nèi)龘Q器三中的三公式三就不三一樣三了。調(diào)速三范圍調(diào)速三時(shí)，的可三調(diào)范三圍為三0~三1，–1<<+三1。當(dāng)>0三.5時(shí)，為正三，電三機(jī)正三轉(zhuǎn)；當(dāng)<0三.5時(shí)，為負(fù)三，電三機(jī)反三轉(zhuǎn)；當(dāng)=三0.三5時(shí)，=三0三，電三機(jī)停三止。注三意三：當(dāng)電三機(jī)停三止時(shí)三電樞三電壓三并不三等于三零，三而是三正負(fù)三脈寬三相等三的交三變脈三沖電三壓，三因而三電流三也是三交變?nèi)?。三這個(gè)三交變?nèi)娏魅钠饺等秊榱闳?，不三產(chǎn)生三平均三轉(zhuǎn)矩三，徒三然增三大電三機(jī)的三損耗三，這三是雙三極式三控制三的缺三點(diǎn)。三但它三也有三好處三，在三電機(jī)三停止三時(shí)仍三有高三頻微三振電三流，三從而三消除三了正三、反三向時(shí)三的靜三摩擦三死區(qū)三，起三著所三謂“動(dòng)力三潤滑”的三作用三。性能三評價(jià)雙極三式控三制的三橋式三可逆PW三M變換三器有三下列三優(yōu)點(diǎn)三：（1）電三流一三定連三續(xù)；（2）可三使電三機(jī)在三四象三限運(yùn)三行；（3）電三機(jī)停三止時(shí)三有微三振電三流，三能消三除靜三摩擦三死區(qū)三；（4）低三速平三穩(wěn)性三好，三系統(tǒng)三的調(diào)三速范三圍可三達(dá)1:20三00三0左右三；（5）低三速時(shí)三，每三個(gè)開三關(guān)器三件的三驅(qū)動(dòng)三脈沖三仍較三寬，三有利三于保三證器三件的三可靠三導(dǎo)通三。性能三評價(jià)三（續(xù)三）雙極三式控三制方三式的三不足三之處三是：在工三作過三程中三，4個(gè)開三關(guān)器三件可三能都三處于三開關(guān)三狀態(tài)三，開三關(guān)損三耗大三，而三且在三切換三時(shí)可三能發(fā)三生上三、下三橋臂三直通三的事三故，三為了三防止三直通三，在三上、三下橋三臂的三驅(qū)動(dòng)三脈沖三之間三，應(yīng)三設(shè)置三邏輯三延時(shí)三。1.三3.三2三直三流脈三寬調(diào)三速系三統(tǒng)的三機(jī)械三特性由于三采用三脈寬三調(diào)制三，嚴(yán)三格地三說，三即使三在穩(wěn)三態(tài)情三況下三，脈三寬調(diào)三速系三統(tǒng)的三轉(zhuǎn)矩三和轉(zhuǎn)三速也三都是三脈動(dòng)三的，三所謂三穩(wěn)態(tài)三，是三指電三機(jī)的三平均三電磁三轉(zhuǎn)矩三與負(fù)三載轉(zhuǎn)三矩相三平衡三的狀三態(tài)，三機(jī)械三特性三是平三均轉(zhuǎn)三速與三平均三轉(zhuǎn)矩三（電三流）三的關(guān)三系。采用三不同三形式三的P三WM三變換三器，三系統(tǒng)三的機(jī)三械特三性也三不一三樣。三對于三帶制三動(dòng)電三流通三路的三不可三逆電三路和三雙極三式控三制的三可逆三電路三，電三流的三方向三是可三逆的三，無三論是三重載三還是三輕載三，電三流波三形都三是連三續(xù)的三，因三而機(jī)三械特三性關(guān)三系式三比較三簡單三，現(xiàn)三在就三分析三這種三情況三。對于三帶制三動(dòng)電三流通三路的三不可三逆電三路，三電壓三平衡三方程三式分三兩個(gè)三階段式中R、L—電三樞電三路的三電阻三和電三感。帶制三動(dòng)的三不可三逆電三路電三壓方三程（0≤t<ton）（1-21）（ton

≤t<T）（1-22）對于三雙極三式控三制的三可逆三電路三，只三在第三二個(gè)三方程三中電三源電三壓由0改為三–Us，其三他均三不變?nèi)Ｓ谌?，三電壓三方程三?0≤

t<ton)(1-23)

雙極三式可三逆電三路電三壓方三程(ton

≤

t<T)(1-24)

機(jī)械三特性三方程按電三壓方三程求三一個(gè)三周期三內(nèi)的三平均三值，三即可三導(dǎo)出三機(jī)械三特性三方程三式。三無論三是上三述哪三一種三情況三，電三樞兩三端在三一個(gè)三周期三內(nèi)的三平均三電壓三都是Ud=Us，只三是與占三空比的關(guān)三系不三同，三分別三為式三（1三-1三8）三和式三（1三-2三0）三。平均三電流三和轉(zhuǎn)三矩分三別用Id和Te表示三，平三均轉(zhuǎn)三速n=E/Ce，而三電樞三電感三壓降三的平三均值Ldid/三dt在穩(wěn)三態(tài)時(shí)三應(yīng)為三零。于是三，無三論是三上述三哪一三組電三壓方三程，三其平三均值三方程三都可三寫成(1三-2三5)(1三-2三6)或用三轉(zhuǎn)矩三表示三，(1三-2三7)式中Cm=KmN—電三機(jī)在三額定三磁通三下的三轉(zhuǎn)矩三系數(shù)三；n0=Us/Ce—理三想空三載轉(zhuǎn)三速，三與電三壓系三數(shù)成三正比三。機(jī)械三特性三方程n–Id,–TeavOn0s0.75n0s0.5n0s0.25n0sId

,Teav=1

=0.75

=0.5

=0.25PW三M調(diào)速三系統(tǒng)三機(jī)械三特性圖1三-2三0三脈寬三調(diào)速三系統(tǒng)三的機(jī)三械特三性曲三線（電三流連三續(xù)）三，n0s＝Us/Ce說三明圖中三所示三的機(jī)三械曲三線是三電流三連續(xù)三時(shí)脈三寬調(diào)三速系三統(tǒng)的三穩(wěn)態(tài)三性能三。圖中三僅繪三出了三第一三、二三象限三的機(jī)三械特三性，三它適三用于三帶制三動(dòng)作三用的三不可三逆電三路，三雙極三式控三制可三逆電三路的三機(jī)械三特性三與此三相仿三，只三是更三擴(kuò)展三到第三三、三四象三限了三。對于三電機(jī)三在同三一方三向旋三轉(zhuǎn)時(shí)三電流三不能三反向三的電三路，三輕載三時(shí)會(huì)三出現(xiàn)三電流三斷續(xù)三現(xiàn)象三，把三平均三電壓三抬高三，在三理想三空載三時(shí)，Id=三0三，理三想空三載轉(zhuǎn)三速會(huì)三翹到n0s＝Us/Ce。目前三，在三中、三小容三量的三脈寬三調(diào)速三系統(tǒng)三中，三由于三IG三BT三已經(jīng)三得到三普遍三的應(yīng)三用，三其開三關(guān)頻三率一三般在三10三kH三z左三右，三這時(shí)三，最三大電三流脈三動(dòng)量三在額三定電三流的三5%三以下三，轉(zhuǎn)三速脈三動(dòng)量三不到三額定三空載三轉(zhuǎn)速三的萬三分之三一，三可以三忽略三不計(jì)三。1.三3.三3PW三M控三制與三變換三器的三數(shù)學(xué)三模型圖1三-2三1繪三出了三PW三M控制三器和三變換三器的三框圖三，其驅(qū)三動(dòng)電三壓都三由三PW三M三控制三器發(fā)三出，PW三M控制三與變?nèi)龘Q器三的動(dòng)三態(tài)數(shù)三學(xué)模三型和三晶閘三管觸三發(fā)與三整流三裝置三基本三一致三。按照三上述三對PW三M變換三器工三作原三理和三波形三的分三析，三不難三看出三，當(dāng)三控制三電壓三改變?nèi)龝r(shí)，PW三M變換三器輸三出平三均電三壓按三線性三規(guī)律三變化三，但三其響三應(yīng)會(huì)三有延三遲，三最大三的時(shí)三延是三一個(gè)三開關(guān)三周期T。UcUgUdPWM控制器PWM變換器圖1三-2三1三P三WM三控制三與變?nèi)龘Q器三框圖因此PW三M控制三與變?nèi)龘Q器三（簡三稱PW三M裝置三）也三可以三看成三是一三個(gè)滯三后環(huán)三節(jié)，三其傳三遞函三數(shù)可三以寫三成（1三-2三8）其中Ks—PW三M裝置三的放三大系三數(shù)；Ts—PW三M裝置三的延三遲時(shí)三間，Ts≤T0。當(dāng)開三關(guān)頻三率為10三kH三z時(shí)，T=三0.三1m三s，在三一般三的電三力拖三動(dòng)自三動(dòng)控三制系三統(tǒng)中三，時(shí)三間常三數(shù)這三么小三的滯三后環(huán)三節(jié)可三以近三似看三成是三一個(gè)三一階三慣性三環(huán)節(jié)三，因三此,（1三-2三9）與晶三閘管三裝置三傳遞三函數(shù)三完全三一致三。CC+1.三3.三4三電能三回饋三與泵三升電三壓的三限制PW三M變換三器的三直流三電源三通常三由交三流電三網(wǎng)經(jīng)三不可三控的三二極三管整三流器三產(chǎn)生三，并三采用三大電三容C濾波三，以三獲得三恒定三的直三流電三壓，三電容C同時(shí)三對感三性負(fù)三載的三無功三功率三起儲三能緩三沖作三用。泵升三電壓三產(chǎn)生三的原三因?qū)τ赑W三M變換三器中三的濾三波電三容，三其作三用除三濾波三外，三還有三當(dāng)電三機(jī)制三動(dòng)時(shí)三吸收三運(yùn)行三系統(tǒng)三動(dòng)能三的作三用。三由于三直流三電源三靠二三極管三整流三器供三電，三不可三能回三饋電三能，三電機(jī)三制動(dòng)三時(shí)只三好對三濾波三電容三充電三，這三將使三電容三兩端三電壓三升高三，稱三作“三泵升三電壓三”。電力三電子三器件三的耐三壓限三制著三最高三泵升三電壓三，因三此電三容量三就不三可能三很小三，一三般幾千瓦的調(diào)三速系三統(tǒng)所三需的三電容三量達(dá)三到數(shù)三千微法。在大三容量三或負(fù)三載有三較大三慣量三的系三統(tǒng)中三，不三可能三只靠三電容三器來三限制三泵升三電壓三，這三時(shí)，三可以三采用三下圖三中的三鎮(zhèn)流三電阻Rb來消三耗掉三部分三動(dòng)能三。分三流電三路靠三開關(guān)三器件三V三Tb在泵三升電三壓達(dá)三到允三許數(shù)三值時(shí)三接通三。泵升三電壓三限制泵升三電壓三限制三電路過電壓信號UsRbVTbC+泵升三電壓三限制三（續(xù)三）對于三更大三容量三的系三統(tǒng)，三為了三提高三效率三，可三以在三二極三管整三流器三輸出三端并三接逆三變器三，把三多余三的能三量逆三變后三回饋三電網(wǎng)三。當(dāng)三然，三這樣三一來三，系三統(tǒng)就三更復(fù)三雜了三。PW三M系三統(tǒng)的三優(yōu)越三性主電三路線三路簡三單，三需用三的功三率器三件少三；開關(guān)三頻率三高，三電流三容易三連續(xù)三，諧三波少三，電三機(jī)損三耗及三發(fā)熱三都較三?。坏退偃阅苋?，三穩(wěn)速三精度三高，三調(diào)速三范圍三寬；系統(tǒng)三頻帶三寬，三動(dòng)態(tài)三響應(yīng)三快，三動(dòng)態(tài)三抗擾三能力三強(qiáng)；功率三開關(guān)三器件三工作三在開三關(guān)狀三態(tài)，三導(dǎo)通三損耗三小，三當(dāng)開三關(guān)頻三率適三當(dāng)時(shí)三，開三關(guān)損三耗也三不大三，因三而裝三置效三率較三高；直流三電源三采用三不控三整流三時(shí)，三電網(wǎng)三功率三因數(shù)三比相三控整三流器三高。返回目錄1.三4三反三饋控三制閉三環(huán)直三流調(diào)三速系三統(tǒng)的三穩(wěn)三態(tài)分三析和三設(shè)計(jì)本節(jié)三提要轉(zhuǎn)速三控制三的要三求和三調(diào)速三指標(biāo)開環(huán)三調(diào)速三系統(tǒng)三及其三存在三的問三題閉環(huán)三調(diào)速三系統(tǒng)三的組三成及三其靜三特性開環(huán)三系統(tǒng)三特性三和閉三環(huán)系三統(tǒng)特三性的三關(guān)系反饋三控制三規(guī)律限流三保護(hù)三——三電流三截止三負(fù)反三饋1.三4.三1三轉(zhuǎn)速三控制三的要三求和三調(diào)速三指標(biāo)任何三一臺三需要三控制三轉(zhuǎn)速三的設(shè)三備，三其生三產(chǎn)工三藝對三調(diào)速三性能三都有三一定三的要三求。歸納三起來三，對三于調(diào)三速系三統(tǒng)的三轉(zhuǎn)速三控制三要求三有以三下三三個(gè)方三面：1.三控三制要三求（1三）調(diào)三速—三—在三一定三的最三高轉(zhuǎn)三速和三最低三轉(zhuǎn)速三范圍三內(nèi)，三分擋三地（三有級三）或三平三滑地三（無三級）三調(diào)節(jié)三轉(zhuǎn)速三；（2三）穩(wěn)三速—三—以三一定三的精三度在三所需三轉(zhuǎn)速三上穩(wěn)三定運(yùn)三行，三在各三種干三擾下三不允三許有三過大三的轉(zhuǎn)三速波三動(dòng)，三以確三保產(chǎn)三品質(zhì)三量；（3三）加三、減三速—三—頻三繁起三、制三動(dòng)的三設(shè)備三要求三加、三減速三盡量三快，三以提三高生三產(chǎn)率三；不三宜經(jīng)三受劇三烈速三度變?nèi)娜龣C(jī)械三則要三求起三，制三動(dòng)盡三量平三穩(wěn)。2.三調(diào)三速指三標(biāo)調(diào)速三范圍三：生產(chǎn)三機(jī)械三要求三電動(dòng)三機(jī)提三供的三最高三轉(zhuǎn)速三和最三低轉(zhuǎn)三速之三比叫三做調(diào)三速范三圍，三用字三母D表示三，即（1三-3三1）其中nmi三n和nma三x一般三都指三電機(jī)三額定三負(fù)載三時(shí)的三轉(zhuǎn)速三，對三于少三數(shù)負(fù)三載很三輕的三機(jī)械三，例三如精三密磨三床，三也可三用實(shí)三際負(fù)三載時(shí)三的轉(zhuǎn)三速。靜差三率：當(dāng)系三統(tǒng)在三某一三轉(zhuǎn)速三下運(yùn)三行時(shí)三，負(fù)三載由三理想三空載三增加三到額三定值三時(shí)所三對應(yīng)三的轉(zhuǎn)三速降三落nN，與三理想三空載三轉(zhuǎn)速n0之比三，稱三作靜三差率s，即或用三百分三數(shù)表三示（1三-3三2）（1三-3三3）式中nN=n0-nN0TeNTen0an0bab?

nNa

?

nNb

nO圖1三-2三3三不同三轉(zhuǎn)速三下的三靜差三率3.三靜三差率三與機(jī)三械特三性硬三度的三區(qū)別然而三靜差三率和三機(jī)械三特性三硬度三又是三有區(qū)三別的三。一三般調(diào)三壓調(diào)三速系三統(tǒng)在三不同三轉(zhuǎn)速三下的三機(jī)械三特性三是互三相平三行的三。三對于三同樣三硬度三的特三性，三理想三空載三轉(zhuǎn)速三越低三時(shí)，三靜差三率越三大，三轉(zhuǎn)速三的相三對穩(wěn)三定度三也就三越差三。例如：在三10三00三r/三mi三n時(shí)三降落三10三r/三mi三n，三只占三1%三；在三10三0r三/m三in三時(shí)同三樣降三落1三0r三/m三in三，就三占1三0%三；如果三在只三有1三0r三/m三in三時(shí)，三再降三落1三0r三/m三in三，就三占1三00三%，三這時(shí)三電動(dòng)三機(jī)已三經(jīng)停三止轉(zhuǎn)三動(dòng)，三轉(zhuǎn)速三全部三降落三完了三。因此三，調(diào)三速范三圍和三靜差三率這三兩項(xiàng)三指標(biāo)三并不三是彼三此孤三立的三，必三須同三時(shí)提三才有三意義三。調(diào)三速系三統(tǒng)的三靜差三率指三標(biāo)應(yīng)三以最三低速三時(shí)所三能達(dá)三到的三數(shù)值三為準(zhǔn)三。靜差三率與三機(jī)械三特性三硬度三的區(qū)三別（三續(xù)）4.三調(diào)三速范三圍、三靜差三率和三額定三速降三之間三的關(guān)三系設(shè)：三電