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李先生

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发表人：广见PLC

发表时间：2008/12/2 11:25:00

发表新论题

本栏论题：

直流拖动控制系统 [13389]

    第1篇直流拖动控制系统
    直流电动机稳态表达式

    式中: —转速（r/min）, —电枢电压（V）, —电枢电流（A）, —电枢回路总电阻（Ω）, —励磁磁通（Wb）, —电动势常数。
    调节电动机转速的三种方法：（1）调节电枢供电电压；（2）减弱励磁磁通；（3）改变电枢回路电阻。
    以调节电枢供电电压的方式为最好，改变电阻只能有级调速，减弱磁通虽然能够平滑调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案，在基速（额定转速）以上作小范围的弱磁升速。因此，自动控制的直流调速系统往往以变压调速为主。
    第1章闭环控制的直流调速系统
    1.1 直流调速系统用的可控直流电源
    调节电枢供电电压需要有专门的可控直流电源，常用的可控直流电源有以下三种：
    （1）旋转变流机组——用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。
    （2）静止式可控整流器——用静止式的可控整流器，以获得可调的直流电压。
    （3）直流斩波器或脉宽调制变换器——用恒定直流电源或不控整流电源供电，利用电力电子开关器件斩波或进行脉宽调制，以产生可变的平均电压。
    1.1.1 旋转变流机组
    由交流电动机（异步机或同步机）拖动直流发电机G实现变流，由G给需要调速的直流电动机M供电，调节G的励磁电流即可改变其输出电压，从而调节电动机的转速。简称G-M系统，国际上通称Ward-Leonard系统。

    图1.1 G-M系统

    图1-1 旋转变流机组供电的直流调速系统（G-M系统），图1-2采用变流机组供电时电动机可逆运行的机械特性，能够实现四象限运行。
    包含两台与调速电动机容量相当的旋转电机，还要一台励磁发电机，因此设备多，体积大，费用高，效率低，安装须打地基，运行有噪声，维护不方便。
    1.1.2 静止式可控整流器
    图1-3是晶闸管-电动机调速系统（简称V-M系统，又称静止的Ward-Leonard系统）的简单原理图，图中VT是晶闸管可控整流器。通过调节触发装置GT的控制电压来移动触发脉冲的相位，即可改变整流电压，从而实现平滑调速。

    图1.3 V-M 系统
    晶闸管可控整流器的功率放大倍数在10 以上，在控制的快速性上，变流机组是秒级，而晶闸管整流器是毫秒级，这将会大大提高系统的动态性能。
    由于晶闸管的单向导电性，给系统的可逆运行造成困难。必须进行四象限运行时，只好采用正、反两组全控整流电路，所用变流设备要增多一倍。
    晶闸管对过电压、过电流和过高的与都十分敏感，其中任一指标超过允许值都可能在很短的时间内损坏器件，因此必须有可靠的保护电路和符合要求的散热条件，而且在选择器件时还应留有适当的余量。
    最后，谐波与无功功率造成的“电力公害”是晶闸管可控整流装置进一步普及的障碍。
    1.1.3 直流斩波器或脉宽调制变换器

    直流斩波器-电动机系统的原理图示于图1-5，其中VT用开关符号表示电力电子开关器件，VD表示续流二极管。当VT导通时，直流电源电压加到电动机上；当VT关断时，直流电源与电机脱开，电动机电枢经VD续流，两端电压接近于零。如此反复，得电枢端电压波形，如图1-5b，电源电压在时间内被接上，又在时间内被斩断，故称“斩波”。这样，电动机得到的平均电压为

    式中 —功率开关器件的开关周期； —开通时间； —占空比，，f为开关频率。
    图1-6绘出了一种可逆脉宽调速系统的基本原理图（略去续流二极管），由 4个电力电子开关器件构成桥式（或称H型）可逆脉宽调制（Pulse Width Modulation，简称PWM）变换器。和同时导通或关断，和同时通断，使电动机M的电枢两端承受电压或。改变两组开关器件导通的时间，也就改变了电压脉冲的宽度，得到电动机两端电压波形。

    如果用表示和导通的时间，开关周期和占空比的定义和上面相同，则电动机电枢端电压平均值为

    PWM的优越性：（1）主电路线路简单，需用的功率器件少；（2）开关频率高，电流容易连续，谐波少，电机损耗及发热都较小；（3）低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，可达1：10000左右；（4）若与快速响应的电动机配合，则系统频带宽，动态响应快，动态抗扰能力强；（5）功率开关器件工作在开关状态，导通损耗小，当开关频率适当时，开关损耗也不大，因而装置效率较高；（6）直流电源采用不控整流时，电网功率因数比相控整流器高。
    1.2 晶闸管-电动机系统（V-M系统）的主要问题
    *1.2.1 触发脉冲相位控制
    调节控制电压，移动触发装置输出脉冲的相位，即可改变可控整流器输出瞬时电压的波形，以及输出平均电压。如果把整流装置内阻移到装置外边，看成是其负载电路电阻的一部分，那么，整流电压便可以用其理想空载瞬时值和平均值来表示。瞬时电压平衡方程式可写作，图1-7 V-M系统主电路的等效电路图。

    图1－7 V-M系统主电路的等效电路图
    对于一般的全控整流电路，当电流波形连续时，理想空载整流电压平均值，

    式中 —从自然换相点算起的触发脉冲控制角； — =0时的整流电压波形峰值； —交流电源一周内的整流电压脉波数；对于不同的整流<<IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html">

以下是关于《直流拖动控制系统》论题的回复（共2篇）

回复人：家用太阳能发电

回复时间：2014/12/1 11:52:00

罗斯蒙特变送器3051系列产品使用时候,输出过小或没有输出,该怎么办？
罗斯蒙特变送器<IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html"><IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html"><IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html"><IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html">

回复人：wly1984

回复时间：2015/1/30 12:59:00

符合实际<IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html"><IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html"><IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html"><IMG SRC="/WF_SQL_XSRF.html">